Pour l'équipage, il faut désormais se préparer à se laisser dériver et à hiverner. Le 17 mars, la nuit polaire s'installe et la température diminue. Les explorateurs deviennent les premiers hommes à hiverner sur la banquise Antarctique. Ils aménagent le navire qui n'est pas équipé pour faire face à l'hiver : la neige est élevée en talus jusqu'au niveau du pont ; une toiture est construite pour recouvrir une partie du pont qui se transforme en hangar où sont installés la forge et le distillateur d'eau et qui fait également office de vestiaire pour entreposer les skis et raquettes ; les vivres sont déplacés de la cale à l'arrière de la chambre des machines à tribord ; un trou est aménagé pour sonder et pêcher.

Le 26 mars la chaudière du navire est arrêtée. Les tensions de la glace risquent, à tout moment, d'écraser le navire.
La nourriture, apportée en grande quantité, n'est pas très variée. Du pain frais est cuit tous les jours grâce à la farine stérilisée. Les manchots et les phoques fournissent l'appoint en viande fraîche. Chacun s'occupe pendant huit heures par jour. Pendant que l'équipage veille à la propreté et au bon état du navire, fait les corvées, pompe l'eau dans la cale qui s'infiltre par la coque en bois, et aide aux sondages, au dépeçage et à l'empaillage des animaux, l'état major se livre à diverses observations : vents, courants, profondeurs, analyses de l'eau de mer et de la température de l'eau, pêches pour fixer les caractères de la faune marine, météorologie, magnétisme, étude de la banquise. Tous les hommes pratiquent régulièrement le ski.
Vers la mi-mai, le navire atteint 71° 36' S, et la nuit polaire débute le 17 mai. Les hommes, privés de la lumière du jour, deviennent vite irritables et dépressifs. Cet état s'aggrave après le décès de Danco le 5 juin 1898, des suites d'une maladie cardiaque.
Tous les membres de l'équipage souffrent d'anémie polaire. Le docteur Cook est très occupé, d'autant que le scorbut se manifeste. Cook prescrit un régime de viande de phoque et de manchot à tout l'équipage, et demande à de Gerlache, qui trouve cette viande immangeable, de montrer l'exemple.
Le 21 juillet, le soleil est de retour, mais la température descend quand même à - 37° et la banquise est encore épaisse de deux mètres. Les observations et travaux de recherche peuvent reprendre.
Une expédition de Cook, Amundsen et Lecointe confirme l'impossibilité de la Belgica de se dégager vers le grand large. La menace d'un second hivernage pèse sur l'équipage. En août, la température moyenne de - 11° chute en septembre, pour atteindre le minimum de toute l'expédition : - 43°. A partir du 23 septembre, il commence à dégeler et l'équipage déblaie le navire. Les chances de délivrance s'amenuisent et l'inaction atteint le moral des hommes. Le 31 décembre, à 70° 03' S, un lac d'eau libre est aperçu à 700 mètres du navire.
L'espoir renaît et les hommes, dès le 12 janvier 1899, équipés de scies, de pioches et de poudre explosive, se relaient jours et nuits pendant un mois pour découper un chenal long de 650 mètres. Le 22 janvier, le canal atteint 400 mètres de longueur. Fin janvier, les hommes ne sont plus qu'à 30 mètres du navire, mais le vent tourne et les bords du chenal se resserrent. Les vivres qui commencent à être rationnés restent suffisants pour tenir 13 ou 14 mois, mais le navire ne résistera peut-être pas, et quatre des compagnons ne supporteront pas une seconde nuit polaire.
Le 15 février, les glaces bougent et le passage s'écarte à nouveau. Le moteur en marche, la Belgica avance mètre par mètre, tirée par les hommes à terre. Il reste encore 10 km de banquise avant la mer libre et il faut un mois pour l'atteindre un canal a été construit.
Le 14 mars 1899, le navire parvient à rejoindre le large, après 13 mois d'emprisonnement et une dérive de 1.700 milles.

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