למבצע שלום הגליל חמ"ץ נכנס לאחר תקופת הכנות ארוכה. היקף המשימות שהוטלו על החיל חייב, לצד תגבור היחידה הסדירה של חמ"ץ בפיקוד צפון, גיוס מילואים רחב ולתקופות ממושכות. משימות המ"צ בחירום מחייבות גיוס מוקדם ושחרור מאוחר של כוחות המילואים. גם מלחמה זו תרמה להעלאת יוקרתו של החיל בעיני צה"ל. המגע עם אוכלוסייה מקומית לא עוינת, ואף משתפת פעולה, הקל על ביצוע משימות שמירת הסדר הציבורי והכוונות התנועה, אך מנגד נוצרה מציאות בה חיילי צה"ל סוחרים עם האוכלוסייה המקומית, מה שחייב נקיטת אמצעים מצד חמ"ץ. כל אחת מעוצבות צה"ל שהשתתפה במלחמה, כללה יחידת משטרה צבאית. יחידות אלה היו חלק בלתי נפרד מהעוצבות, לא רק בעת לחימה. עם תום הלחימה, סיפק החיל שירותי מ"צ בקנה מידה נרחב בשטחים שנכבשו. במהרה הוקם בכל אתר מרכזי בסיס מ"צ שכלל גם חוליות מצ"ח. במלחמה זו הפעיל החיל לראשונה פיקוח היסעים תוך שימוש במסוקים ממעל ואופנועים על הקרקע, מה שאפשר גישה מהירה ונוחה לכל הצירים, דיווח מיידי במקרה של בעיות ופתרון בעיות שנתהוו. הושקע מאמץ בהבטחת הגעת הכוחות לשטחי הכינוס וההיערכות. בתחום השבויים נפלו בידי צה"ל, בנוסף לשבויים מהצבא הסורי, אלפי מחבלים מארגונים עוינים רבים היריבים זה לזה. מתקן כליאה מגידו התמלא. המדינה גם לא רצתה להחזיק בכל המחבלים בתחומי המדינה והחיל נדרש להקים את כלא אנצאר. האירוע המרכזי ממלחמה זו שנחקק בתולדות החיל הוא אסון צור הראשון, בו איבד החיל 12 מאנשיו.