למחרת ראש השנה, בג' בתשרי, חל 'צום גדליה'. צום זה נקבע לזכר הירצחו של גדליה בן אחיקם, נציג מזרע המלוכה שהשאיר נבוכדנצר מלך בבל לאחר שהחריב את בית המקדש הראשון, כדי להנהיג את שארית אנשי יהודה שנותרו בארץ ישראל. הוא נרצח בידי ישמעאל בן נתניה, שהתנגד בחריפות לקשר שבין גדליה למלך בבל. בעקבות הרצח עזבו כל אנשי יהודה שנותרו וירדו למצרים, ובכך כבתה גחלת שלטון יהודה בארץ ישראל.

זמני ודיני הצום הצום מתחיל בעלות השחר — כשעה וחצי קודם זריחת השמש — ומסתיים בצאת הכוכבים — כעשרים דקות לאחר שקיעת השמש. את הזמנים המדויקים אפשר למצוא בלוחות השנה.

כל גבר מעל גיל 13 וכל אישה מעל גיל 12 מצוּוים לא לאכול ולא לשתות ביום הזה. נשים הרות ומניקות אינן צריכות לצום צום זה. במקרה של מחלה, חולשה או כל קושי אחר לצוּם — יש להתייעץ עם רב.

תוספות בתפילה תפילת שחרית: מלבד התוספות הרגילות בכל תפילות 'עשרת ימי תשובה', יש בתפילת 'צום גדליה' אי אלו הוספות ייחודיות ליום הזה.

'סליחות' של יום הצום אומרים כמו בשאר 'עשרת ימי תשובה'. יש האומרים אותן בלילה או בעלות השחר ויש האומרים זאת במהלך תפילת שחרית, לפני 'תחנון'.

אחרי 'חזרת הש"ץ' ואמירת ה'סליחות' קוראים בתורה את הקטעים "ויחל משה" (שמות לב, יא-יד) ו"פסָל לך" (שמות לד, א-י), העוסקים בבקשת משה רבנו מהקב"ה לרחם על בני ישראל ולסלוח להם לאחר חטא העגל. פסוקים אלה מתאימים ליום תענית, שבו אנו מבקשים את רחמי הבורא.

תפילת מנחה: יש הנוהגים להתעטף בטלית ולהניח תפילין.

לאחר 'אשרי' קוראים בתורה אותה קריאה שקראנו בשחרית, אלא שבסיומה קוראים 'הפטרה'. ההפטרה (ישעיהו נה, ו-נו, ח) פותחת במילים "דרשוּ ה' בהִמצאוֹ", ואף היא עוסקת בחזרה ובתשובה ובבקשת סליחת הבורא.

בברכת 'שומע תפילה' שבתפילת ה'עמידה' מוסיפים ואומרים את נוסח 'עננו'. במהלך 'חזרת הש"ץ' נוהגים בארץ ישראל שהכוהנים נושאים כפיהם ומברכים את הציבור ("יברכך ה' וישמרך") גם במנחה.

כאשר ג' בתשרי חל בשבת נדחה הצום ליום ראשון, ד' בתשרי.