“衡阳”号导弹护卫舰与从海南省三亚市起航的“广州”号导弹驱逐舰、“微山湖”号综合补给舰共同组成中国海军第五批护航编队，任务交接仪式在“马鞍山”号导弹护卫舰上举行。编队先后查证驱离可疑船只85批370艘次，为41批588艘中外商船实施了伴随护航，还应邀出访埃及、意大利、希腊、缅甸等4国，并在新加坡停靠。在历经192个日夜，92495海里航程后，衡阳舰等于2010年9月11日回国。2012年5月8日，日本防卫省统合幕僚监部发布消息称，由“衡阳号”导弹护卫舰、“广州”号导弹驱逐舰及“武汉”号导弹驱逐舰等5艘舰