Il est envoyé en Vendée à la tête de la provisoire armée de Mayence pour y écraser le soulèvement sous la direction du général en chef Léchelle. Battu à la bataille de Tiffauges, il remporte la victoire à Montaigu. Il participe à la deuxième bataille de Cholet qui repousse les Vendéens au nord de la Loire. La déroute d'Entrammes où l'armée républicaine perd hommes et toute son artillerie marque le sommet de son conflit avec le général Léchelle. Kléber n'était pas irréprochable, mais c'est le général Léchelle qui est déclaré responsable de la défaite. Il est destitué.