アンティータムから撤退するリー軍を追撃できなかったマクレランは軍隊指揮から外され、1862年11月7日、バーンサイドはポトマック軍の指揮官を任された。バーンサイドはその短い経歴では3度目となるこの命令に、躊躇いながら従った。エイブラハム・リンカーン大統領はバーンサイドに攻撃的姿勢を採るよう圧力を掛け、11月14日、南軍の首都リッチモンドを占領するというバーンサイドの作戦を承認した。この作戦は12月13日のフレデリックスバーグの戦いで北軍の屈辱的なまた損失の多い敗北に繋がった。フレデリックスバーグへの侵攻は急速だったが、ラッパハノック川を渉るためのはしけを連ねた橋を並べる手配がお粗末であったために、また渡河地点での部隊配置を躊躇したために遅れを生じ、ロバート・E・リーが南軍部隊に到着して町の直ぐ西にあるメアリー高地に部隊を集中させることを許し、北軍は容易に撃退された。攻撃の主要経路となることが予測された町の南への攻撃も、手配がうまく行かず、最初の北軍による突破も支援が無いままになった。バーンサイドは、その作戦の失敗と繰り返し無益な正面攻撃を行わせたために莫大な損失を出したことで動揺し、自分の以前からの軍団を使って自ら突撃を率いると宣言した。その軍団の指揮官達はそれを止めるよう説得したが、バーンサイドとその部下の関係に歪みを生じた。バーンサイドは全ての責任を認め、アメリカ陸軍からの退役を申し出たが、これは拒否された。1863年1月、バーンサイドはリー軍に対する2度目の攻撃を仕掛けたが、成果を挙げる前に冬の雨の中で動きが取れなくなったので、侮蔑的に「泥の行進」と呼ばれた。これをきっかけに、明け透けに命令を聞かなかった数人の士官に対し、解任と軍法会議を要求した。バーンサイド自身も辞任を申し出た。リンカーンは1月26日、バーンサイドの辞任の方を選び、バーンサイドに反抗した士官の一人であるジョセフ・フッカーを後任とした。
メリーランド方面作戦の開始となったサウス山の戦いでは、ポトマック軍の「右翼」（第1軍団と第9軍団）の指揮を与えられたが、アンティータムの戦いでは、マクレランがこれを分けてそれぞれ北軍の両端に配置したので、バーンサイドはまた第9軍団のみの指揮官に戻った。バーンサイドは暗に高い権威を諦めることを拒み、先ずジェシー・リー・リノ少将を（サウスマウンテンで戦死）、次にジェイコブ・D・コックス准将を軍団指揮官として待遇し、命令は軍団長を通して軍団に伝えた。この煩わしい手配のために、北軍前線の南側側面にあって「バーンサイドの橋」と今も呼ばれる橋の攻撃やそれを渡るときに動きが鈍くなってしまった。バーンサイドはその地域の適切な偵察を行わず、その部隊は敵の射程に入らない所で容易に川を渉れる利点を活かす代わりに、高台に陣取る南軍の狙撃手に支配されている狭い橋を渡って何度も突撃することを強いられた。正午までに、マクレランは辛抱できなくなった。マクレランは何度もバーンサイドに前進する気持ちにさせるよう伝令を送った。ある副官には「彼に犠牲が1万人になっても今行かねばならない」と伝えるよう命令した。監察長官デロス・B・サケット大佐を派遣して、バーンサイドに対決させることで圧力を掛けていったが、バーンサイドは憤然として「マクレランは、私がこの橋を落とすために最善を尽くしていないと考えているようだ。あなたは今朝同じ命令を持って私の所にきた3人目あるいは4人目だ」と答えた。この攻撃の遅れによって、南軍のA・P・ヒル少将の師団がハーパーズ・フェリーから駆け付け、北軍の突破に対して反撃することを許した。マクレランはバーンサイドの援軍要請を拒み、戦いは戦術的行き詰まりのままに終わった。
ところが13歳の時、仏画に関わるうちにこれとは逆に、世に本物そっくりに描く絵があるのを知り、密かに陰影法を独学し始める。文久2-3年（1862-63年）ごろ写真に啓発され、これを模写、陰影を工夫し日本画とも西洋画ともつかない絵を夢中に描いており、その『写生画帖』（京都国立近代美術館蔵）が残っている。元治元年（1864年）禁門の変による兵火で能満院が焼失、真言宗の蓮光院に移る。慶応元年（1865年）友人たちと写真機材を購入、写真術を習得し実物写生に役立てようとする。この頃、初代玄々堂・松本保居から銅版画も学ぶ。明治2年（1869年）から翌年にかけて御室尊寿院に移り、志摩の尊峰が発願した御室版両部曼荼羅開板事業に参加する。宗立の一般的な伝記では、この後洋画習得と発表へと続いていくが、実際には憲海との関係や仏画研究も継続している。この頃油画の存在を知り、明治3年（1870年）京都最初の中学が設立されると、洋画を学ぶなら外国語を学ばなくてはと、欧学舎支舎英学校に入学、アメリカ人ボールドウィンから英語を学ぶ。このため宗立は、後まで流暢な英語を話したという。まもなく粟田口病院（青蓮院）に通訳兼画家として勤め、解剖図を模写し、ドイツ人医師ランゲックや英国人ウェットン、米国人ライアンゲーに油絵の手解きを受ける。明治5年（1872年）ワーグマンの評判を聞きつけ横浜へ旅立つ。ワーグマンの紹介で高橋由一、亀井至一、五姓田派の人々と交わったという。一方、2代玄々堂松田緑山に銅版画を学び、のちに石版画にも関心をしめした。一年程で京に戻り、苦心して手製画材を工夫することから初め、本格的な洋画研究にのめり込んでいく。