Der nächste Kriegseinsatz erfolgte im Deutschen Krieg gegen Preußen. Im Rahmen des VIII. Bundesarmeekorps waren württembergische Einheiten in die Gefechte bei Tauberbischofsheim verwickelt. Die Niederlage ebnete 1867 den Weg für eine Heeresreform nach preußischem Vorbild, welche vom späteren Kriegsminister Albert von Suckow durchgeführt wurde. Im Deutsch-Französischen Krieg umfasste die württembergische Felddivision insgesamt 15 Bataillone, 10 Schwadronen, 54 Geschütze und zwei Pionierkompanien, die der Dritten Armee angehörten. In der Schlacht bei Wörth fielen 356 Soldaten aus Württemberg und in der Schlacht von Champigny gab es 1970 Gefallene und Verwundete. Im gesamten Deutsch-Französischen Krieg kamen 650 württembergische Soldaten ums Leben, darunter 37 Offiziere, und rund 2000 Soldaten wurden verwundet, darunter 110 Offiziere.