Ab Oktober 1853 befehligte Peel die Fregatte "HMS Diamond", die zuerst zur Mittelmeerflotte gehörte und danach zu Anfang des Krimkriegs ins Schwarze Meer verlegt wurde. Peel landete mit der von Kapitän Stephen Lushington kommandierten und zur Belagerung von Sewastopol eingesetzten Matrosenbrigade. Bei den folgenden Operationen zeichnete er sich wiederholt durch mutige Aktionen aus. Am 18. Oktober 1854 warf er einen Blindgänger, dessen Zünder noch brannte, über die Brustwehr seiner Batterie. In der Schlacht bei Inkerman schloss er sich am 5. November 1854 den Offizieren der Grenadier Guards an und half bei der Verteidigung der Regimentsfahnen. Am 18. Juni 1855 führte er den ersten Sturmleitern tragenden Trupp beim Angriff auf den Redan an, wurde aber schwer verwundet und musste nach England zurückkehren. In Anerkennung seiner Leistungen wurde ihm als einem der Ersten das Victoria-Kreuz verliehen.