Barnekow tham gia chiến trận lần đầu tiên trong trận Trautenau vào giai đoạn đầu của cuộc Chiến tranh Áo-Phổ (1866). Trong cuộc chiến, ông là Tư lệnh của Lữ đoàn Bộ binh số 2, thuộc biên chế của Sư đoàn số 1 trong Quân đoàn I. Lữ đoàn của ông là lực lượng trừ bị và yểm trợ cuộc triệt thoái của Quân đoàn I. Do những cống hiến của mình trong trận đánh, ông đã được tặng thưởng Huân chương Quân công của Phổ. Về sau, ông cũng tham gia trong trận đánh quyết định ở Königgrätz-Sadowa.