Nach der Schlacht bei Colombey wurde seine Armee auf ein einzelnes Korps reduziert. Wie schon bei Spichern war Steinmetz während des Gefechtes überhaupt nicht vor Ort, er kam erst nach dem Ende der Kämpfe dort an. Während der Schlacht bei Gravelotte am 18. August 1870 befahl er eigenmächtig einen Frontalangriff auf eine starke französische Stellung, wobei die beiden beteiligten Armeekorps erhebliche Verluste erlitten. Für diesen Angriff hatte er sich eigenmächtig das VIII. Korps der 2. Armee unterstellt. Steinmetz hatte offensichtlich die Wirkung der modernen Hinterladergewehre völlig unterschätzt, war aber nicht bereit, den scheiternden Angriff rechtzeitig abzubrechen. Indessen hatte der französische Befehlshaber Marschall Bazaine nicht das Kalkül, die blutige Teilniederlage Steinmetz’ auszunützen.