Skriv en fortsættelse til dette afsnit - I Grants Vicksburg-kampagne kommanderede Logan den 3. division af James B. McPhersons XVII Korps, som var den første til at træde ind i byen Vicksburg i juli 1863 efter dens erobring. Logan tjente derefter som byens militære guvernør. I november 1863 efterfulgte han William Tecumseh Sherman i kommandoen over XV Corps; og i slaget ved Atlanta
(22. juli 1864), efter James B. McPhersons død i løbet af dagen, overtog han kommandoen over Army of the Tennessee. Han blev afløst kort tid efter af Oliver O. Howard. Han vendte tilbage til Illinois til valget i 1864, men tog derefter tilbage til hæren og kommanderede sit XV korps i Shermans Carolinas-kampagne.