הרבנות הצבאית פעלה ביתר שאת במבצע הצבאי ”עמוד ענן“ שהסתכם בסופו של דבר בפעילות מודיעינית ואווירית ענפה ובגיוס עשרות אלפי אנשי מילואים לאימונים בשטחי הכינוס. הרב הצבאי הראשי, תא“ל הרב רפי פרץ, פיקד בעצמו על המבצע מחמ“ל הרבנות הצבאית שפעל בבסיס צריפין.
במסגרת פעילות הרבנות הצבאית חולקו בשטחי הכינוס למעלה מ-18 אלף ספרי תהילים וסידורים, כ-8,000 ציציות, 3,000 כיפות וכ-200 זוגות תפילין. בנוסף עסקו בחמ“ל גם בנושאים הלכתיים דוגמת כשרות המזון שהגיע לכוחות והימנעות, ככל האפשר, מחילול שבת במהלך המבצע. אל“ם אורי הורוביץ, רמ“ט הרבנות, אמר לעיתון ”במחנה“ כי ”פעלנו על פי ההלכה מבלי לפגוע בחופש הפעולה המבצעי, אבל דאגנו שחילול שבת, למשל, ייעשה רק לצורך מבצעי ממשי“.
במבצע פעל גם תחום התודעה היהודית ברבנות הצבאית, במסגרתו הגיעו כ-20 רבנים, שאושרו על ידי הרבצ“ר, לשיחות חיזוק ומוטיבציה עם הלוחמים בשטח - בסדיר ובמילואים. התחום אף הפיק חוברות תורניות שחולקו ללוחמים בשטח וכללו דברי תורה סביב נושאי המבצע ופרשת השבוע. הרבצ“ר עצמו ביקר את הלוחמים בשטח ומסר מספר שיחות פומביות, לצד קשר אישי עם המג“דים והמח“טים שהוביל הרבצ“ר.
”נציגי הרבנות היו בכל מקום, אחראים להעצמת הרוח הלוחמת ובניינה יחד עם המפקדים. זו זכות גדולה לשרת בפרק ההיסטורי הזה ומי שהיה צריך לעמוד בניסיון, קיבל מהקב“ה כוחות ראויים“, סיכם הרבצ“ר.