Han stod for den vigtigste del af manøvrerne fra Decherd i Tennessee til Chattanooga under Tullahoma kampagnen fra den 22. juni til den 3. juli 1863) og overskridelsen af Tennessee floden. Ved Slaget ved Chickamauga den 19. september 1863, hvor han kommanderede XIV Corps, holdt han igen stand mod Bragg's angreb, mens Unionshæren til højre for ham brød sammen. Thomas samlede fordrevne og spredte enheder på Horseshoe Ridge for at undgå, at et alvorligt nederlag til Unionen blev til en håbløs flugt. Den senere præsidentJames Garfield, som var officer i Army of the Cumberland, besøgte Thomas under slaget med ordrer fra Rosecrans om at trække sig tilbage, og han var tilstede, da Thomas sagde, at han var nødt til at blive for at sikre hærens sikkerhed. Garfield fortalte Rosecrans, at Thomas stod fast som en klippe.