Во время осуществления Союзниками операции «Маркет-Гарден» 9-я танковая дивизия была спешно переброшена в район Арнема, но к моменту ее прибытия бои там уже почти завершились. После переброски на запад от Рура в течение первых трех недель октября дивизия вновь была восстановлена, получив 11 тыс. человек подкреплений и 178 единиц бронетехники, из которых не менее 50 составляли танки Pz-V «Пантера» новейшей модификации (в это число входит 105-я танковая бригада, присланная VIII военным округом и вошедшая в состав 9-й танковой дивизии 27 сентября). Кроме того, дивизия получила 30 105-мм и 150-мм самоходных гаубиц и 240 небронированных машин. Вскоре она вновь была на фронте, сдерживая наступление американских танков на Венло, что стоило ей потери 30 «пантер».
Сосредоточившись на восточном берегу Рура, дивизия насчитывала в своем составе более 10 тыс. человек, 28 «пантер», 14 Pz-IV, 30 штурмовых орудий, 42 гаубицы и 204 других машин, включая несколько самоходных орудий. Получив в качестве подкрепления 506-й тяжелый танковый батальон (28 танков «тигр») и подразделения 15-й моторизованной дивизии, 9-я танковая дивизия в середине ноября вела шестидневные бои против элитной американской 2-й танковой дивизии в районе Пуффендорфа и Иммендорфа. Под ударами 9-й танковой дивизии американцы потеряли 1300 человек и 76 танков (из которых 40 были ремонтопригодными), но сама потеряла 1100 человек и 86 танков (тридцать немецких танков впоследствии были эвакуированы с поля боя). Ведя упорные бои с 16 ноября по 14 декабря, дивизия не позволила американской 1-й армии прорваться через долину Рейна. В боях под Гейленкирхеном 9-я танковая дивизия подбила свой 2325-й вражеский танк.