Avec le début de la Seconde Guerre mondiale, les restrictions sur la construction de croiseurs lourds furent levées. Un nouveau navire fut basé sur lUSS Wichita, mais il fut décidé dopter pour une modification plus substantielle de la conception, renforçant larmement antiaérien. LUSS Baltimore participa à des missions dappui-feu et de couverture en soutien dopérations telles que linvasion de Kwajalein, le raid sur Truk, la prise dEniwetok et les attaques des îles Mariannes et Palau. Il combattit dans la bataille de la mer des Philippines et participa à linvasion dOkinawa et dIwo Jima.