Au cours de la campagne de Gettysburg, il dirige les troupes de réserve confédérées qui protègent Richmond et réussit à résister à une avancée timide des forces de l'Union sous la direction de John A. Dix et d'Erasmus Keyes fin juin. En 1863, il est envoyé dans la nouvelle armée du Tennessee du général Braxton Bragg, avec une promotion provisoire de lieutenant général, pour commander un de ses corps. Hill a servi sous Bragg au Mexique et est d'abord heureux d rejoindre un vieil ami, mais les sentiments chaleureux ne durent pas longtemps. Lors de la victoire sanglante et confuse à Chickamauga, les forces de Hill participent à certains des combats les plus lourds. Par la suite, Hill rejoint plusieurs autres généraux condamnant ouvertement l'échec de Bragg à exploiter la victoire. Le président Jefferson Davis vient résoudre personnellement ce différend, en faveur de Bragg, et au détriment de ces généraux malheureux. L'armée du Tennessee est réorganisée à nouveau, et Hill est laissé sans commandement. Davis refuse ensuite de confirmer la promotion de Hill, le rétrogradant effectivement au major général. Pour cette raison, Hill prend part à moins de combats tout au long du reste de la guerre.