1862年8月19日、オハイオ軍管区は再び設立され、オハイオ州、ミシガン州、インディアナ州、イリノイ州、ウィスコンシン州、テネシー川以東のケンタッキー州を統括した。ホレイショ・ライト少将が司令官に任命された。同年9月、ウェストバージニア州も管轄地域に加えられた。1863年3月25日、アメリカ合衆国上院によってライトの昇進が否決されたため、代わってアンブローズ・バーンサイド少将がオハイオ軍管区の司令官についた。ライトは、暫くの間ケンタッキー州ルイビルで下部部隊の指揮を執った後、5月にポトマック軍第6軍団第1師団の師団長となった。バーンサイドは軍管区内の部隊を統合して、第23軍団を編成し、自身が司令官となったが、この部隊はオハイオ軍とも呼ばれた。第23軍団の一部の部隊はモーガンの襲撃（1863年6月11日-7月26日）への反撃を行ったが、この期間中に軍団としてまとまった行動はとっていない。1863年10月16日、オハイオ軍管区はテネシー軍管区及びカンバーランド軍管区とともに、ユリシーズ・グラントを総司令官とするミシシッピ方面軍（）の下部組織となった。