1866 kommandierte Kleist das 1. Bataillon seines Regiments, mit dem er während des Krieges gegen Österreich an den Gefechten bei Soor, Königinhof und der Schlacht bei Königgrätz teilnahm. Für seine Leistungen erhielt Kleist am 20. September 1866 den Pour le Mérite. 1868 wurde er Kommandeur des Mecklenburgischen Grenadier-Regiments Nr. 89 und im Jahr darauf folgte am 18. Juni 1869 seine Beförderung zum Oberst. Als solcher nahm Kleist dann während des Deutsch-Französischen Krieges 1870/71 an den Belagerungen von Metz, Toul und Paris teil und kämpfte bei Dreux, la Madeleine, Bouvet, Villorceau, Connerée und der Schlacht bei Le Mans. Mit den beiden Klassen des Eisernen Kreuzes ausgezeichnet, führte Kleist sein Regiment nach Kriegsende in die Garnison zurück. Für seine Verdienste verlieh ihm der Großherzog von Mecklenburg am 29. März 1873 das Komtur des Hausordens der Wendischen Krone.