Netanyahu har förklarat att beslutet att avskeda Yoav Gallant berodde på en "förtroendekris" dem två emellan, och att hans förtroende för Gallant hade "eroderat" under de senaste månaderna.
Gallant ersätts av utrikesminister Israel Katz, som anses vara mer hökaktig när det gäller militär strategi.
Själv beskriver Gallant sitt avsked som resultatet av oenighet kring tre huvudfrågor, inklusive hans åsikt att de kvarvarande gisslan kan återföras från Gaza, men att det krävs eftergifter från Israels sida.
På gatorna protesterade efter beskedet tusentals israeler och krävde att Netanyahu skulle avgå. Många av dem uppmanar också den nya försvarsministern att prioritera ett avtal om fritagning av gisslan.
Demonstranter blockerade vägar och satte eld på en motorväg i Tel Aviv, medan en grupp som representerar familjerna till de som fortfarande hålls fångna av Hamas kritiserade beslutet som ett försök att "sabotera" en eventuell lösning på gisslansituationen.
Yoav Gallant har haft en turbulent arbetsrelation med Netanyahu under det senaste året, med bland annat oenigheter om Israels krigsstrategi i Gaza. Under oktober 2023, innan kriget i Gaza bröt ut, avskedade Netanyahu Gallant på grund av politiska meningsskiljaktigheter, men återinsatte honom efter en stor offentlig protest.
Gallants avsked kommer vid ett känsligt politiskt tillfälle, samtidigt som Netanyahu står under press från högerextrema politiker att fortsätta driva lagförslag som tillåter ultraortodoxa israeliska medborgare att vara undantagna från militärtjänst – ett förslag som Gallant kraftigt motsatt sig.