Rispetto al suo predecessore, il nuovo incrociatore aveva uno scafo più corto a causa della disposizione lineare del propulsore. Questa disposizione consentiva un maggiore spessore della cintura corazzata alla linea di galleggiamento. La USS New Orleans partecipò alla Battaglia del Mar dei Coralli, alla Battaglia di Midway, quindi prestò servizio nella campagna al largo delle Isole Salomone. Durante la battaglia al largo di Capo Tassafaronga, un siluro causò unesplosione che recise parte della sua prua. Dopo le riparazioni, la nave partecipò agli sbarchi a Saipan, alla Battaglia del Mar delle Filippine, alla Battaglia del Golfo di Leyte e allinvasione di Okinawa. Nel corso della guerra, la nave ricevette 17 stelle di battaglia.