月，进行第二次改造，参照「最上」型等巡洋舰作出了整体改造，与「那智」号同在舰桥顶安装了新的指挥仪塔等新火控设备。1940年5月1日，再次加入第二舰队第五战队。1941年4月至5月，与「那智」号及「足柄」号在舰体两侧安装消磁线圈、安放水密钢管及加装鱼雷射控平台等。在11月时，再将主桅换成与「妙高」号一样。1941年12月，参与对菲律宾的侵略战争，掩护南菲律宾舰队。1942年1月4日，「妙高」号遭到美军空袭严重受创脱离战线，「那智」号接任旗舰。「羽黑」号与「那智」号继续执行支援任务。1942