Nach seiner Reaktivierung wurde dem Oberst während des Dritten Italienischen Unabhängigkeitskriegs am 21. Mai 1866 das Kommando über die befestigte und strategisch wichtige Insel Lissa in der Adria übertragen. Die italienische Flotte begann am 18. Juli d.s.J., Lissa zu belagern und griff auch mit Landungstruppen an. De Margina standen zur Verteidigung 1 833 Soldaten und 88, zum Teil schon veraltete Kanonen zur Verfügung. Er war dennoch entschlossen, die Insel bis zur letzten Patrone zu verteidigen. Trotz der haushohen Überlegenheit der Italiener (insgesamt 34 Schiffe, darunter zwölf Schlachtschiffe, 10 866 Soldaten und 746 Kanonen), widerstand die Garnison den italienischen Attacken über zwei Tage lang und fügte ihnen schwere Verluste zu, bis endlich die österreichische Flotte unter Admiral Wilhelm von Tegetthoff eintraf und die Insel entsetzte. Am 20. Juli 1866 wurde der Baron für diese Tat mit dem Orden der Eisernen Krone 2. Klasse mit Kriegsdekoration dekoriert. Danach übernahm er erneut das Kommando über das Regiment in Deva.