Quando a guerra terminou, Hatch foi designado para ocupar vários postos na fronteira do Velho Oeste, bem como em Oregon. Casou-se com Adelaide Goldsmith Burckle em 1851; o casal teve dois filhos. Na década seguinte, Hatch participou de várias expedições contra as tribos de nativos americanos. Foi promovido a capitão pleno em outubro de 1860 e serviu como Chefe do Comissariado para o Departamento do exército do Novo México.
Após a eclosão da Guerra de Secessão, Hatch foi enviado para o Leste e designado para servir na cavalaria sob o comando de George B. McClellan. Foi promovido a brigadeiro-general de voluntários em 28 de setembro de 1861. Em dezembro, foi-lhe atribuído o comando de uma brigada de cavalaria baseada em Annapolis, Maryland, servindo sob o comando do general Rufus King. A brigada de Hatch efetuou uma série de ataques ousados sobre posições inimigas perto dos rios Rapidan e Rappahannock.
Em março de 1862, Hatch assumiu o comando da cavalaria do V Corpo de exército sob o comando do major-generalNathaniel Prentice Banks. Serviu na Campanha do Vale de Jackson e lutou na Primeira Batalha de Winchester. Em agosto daquele ano, após incorrer na ira do comandante de exército John Pope por duas incursões de cavalaria fracassadas, foi rebaixado para a infantaria. Comandou uma brigada do I Corpo de exército na Segunda Batalha de Bull Run, onde foi ferido, mas logo se recuperou. Hatch comandou uma divisão no ataque do I Corpo de exército em Turner's Gap, em South Mountain, onde foi baleado na perna e teve dois cavalos montados mortos. Foi promovido a general de voluntários e, posteriormente, recebeu a Medalha de Honra por sua coragem sob fogo inimigo severo.
Hatch foi dispensado até fevereiro de 1863, quando voltou para executar funções administrativas leves, servindo como juiz em cortes marciais e comandando o projeto para a reunião na Filadélfia, em julho. Administrou depois o depósito da cavalaria em St. Louis durante o final do verão e início do outono. Em 27 de outubro de 1863, foi promovido para o Exército Regular no posto de major do 4ª Regimento de Cavalaria.
Em 1864, foi designado para o Departamento do Sul, onde ficou encarregado da divisão da costa. Estava encarregado das operações em Johns Island, Carolina do Sul, em julho e conduziu as forças federais na Batalha de Honey Hill, em novembro. Posteriormente, operou em cooperação com o major-general William Tecumseh Sherman na Campanha Geórgia-Carolinas e participou do ataque contra Charleston. Após a rendição da cidade, Hatch assumiu o comando militar dela de fevereiro a agosto de 1865.
Nas promoções coletivas após a guerra, foi promovido a partir de março 1865 tanto como general de voluntários, como coronel do Exército Regular.
Aposentou-se em 9 de janeiro de 1886, e se mudou para a Cidade de Nova Iorque. Recebeu a Medalha de Honra em 1893, em reconhecimento por seus serviços em South Mountain. Hatch foi presidente do Aztec Club de 1847 de Nova Iorque e membro da Sociedade Histórica do Condado de Oswego.