Nel 1941, sempre al comando della 6.
Armata, prese parte alla campagna di Russia, nuovamente sotto von Rundstedt nel Gruppo d'armate Sud: l'obiettivo dichiarato di quella spedizione era la conquista dell'Ucraina, del bacino del Don e soprattutto dei pozzi petroliferi del Caucaso, in modo da privare la Russia sovietica dei suoi rifornimenti di oli minerali.
La 6. Armata di Reichenau si distinse in questa campagna forzando il passaggio sul fiume Bug.
A causa del sopraggiungere dell'inverno e delle difficoltà conseguenti alla progressiva sottrazione di forze che, in base ai nuovi ordini, dovevano divergere verso Mosca, il Gruppo d'Armate di von Rundstedt non poté raggiungere completamente gli obiettivi che si era prefissato.