Under krigen tjente han som chef for ammunition i Army of the Potomac, Ohio Department og Army of the Cumberland. Han udmærkede sig i slaget ved Fort Pulaski, Georgia, i slaget ved Chickamauga, slaget ved Wilderness og det andet slag ved Ream's Station
(New Market Heights). Den 26. juni 1902 eller den 8. juli 1902 modtog Porter Æresmedaljen for slaget ved Chickamauga som beskrevet i citatet nedenfor. I krigens sidste år tjente han på general Ulysses S. Grants stab, og skrev senere en livlig erindring om oplevelsen, "Campaigning With Grant" (1897).