アメリカ連合国海軍に転じたブキャナンは、装甲艦CSSバージニアの艦長としてハンプトン・ローズ海戦を戦った.。1862年3月8日、バージニアはUSSカンバーランドを衝角攻撃で撃沈し、続いてUSSコングレスを砲撃により攻撃した。コングレスは大きく損傷したが、バージニアは岸の陸軍部隊から攻撃を受けた。ブキャナンはバージニアの甲板上から、カービン銃で狂ったように岸に向かって銃撃を加えた。すぐに北軍の狙撃兵が放ったミニエー弾がブキャナンの太腿を貫いた。この負傷はすぐに回復はしたものの、翌日に行われた合衆国海軍の装甲艦モニターとの戦闘の指揮は取れなかった。この栄誉はキャツビー・ロジャー・ジョーンズ（）に与えられることとなった。しかし、この海戦で合衆国海軍が被った損害は、真珠湾攻撃に至るまで最大のものだった。