Sykes nahm als Divisionskommandant an der Zweiten Schlacht am Bull Run und den Schlachten am Antietam (in Reserve) und von Fredericksburg teil. Nach der Schlacht bei Antietam am 29. November 1862 wurde Sykes zum Generalmajor befördert. Zu Beginn der Schlacht bei Chancellorsville führten seine Regulars den Vorstoß in die konföderierte Nachhut. Als sie dort auf starken Widerstand trafen, befahl der Oberbefehlshaber der Potomac-Armee, Generalmajor Joseph Hooker, dem Kommandierenden General des III. Korps, den Angriff einzustellen. Als Folge davon kamen Sykes' Männer für den Rest des Feldzugs nicht mehr zum Einsatz. Bei keiner dieser Schlachten demonstrierte er irgendein aggressives oder einmaliges offensives Leistungsvermögen seinerseits. Er war bei seinen Kameraden durch die Spitznamen „Tardy George“ und „Slow Trot“ Sykes bekannt. Als der Kommandierende General des V. Korps, Generalmajor George G. Meade, am 28. Juni 1863 zum Oberbefehlshaber der Potomac-Armee ernannt wurde, übernahm Sykes das Kommando über das V. Korps.