改装は1940年10月に完了し、10月26日にタラントで第5戦隊に編入された。「アンドレア・ドーリア」は11月11日から12日の夜のタラント空襲では損害は受けず、12日にナポリへ移された。12月初め、イタリア海軍は艦隊の再編を行ったが、「アンドレア・ドーリア」は戦艦「ジュリオ・チェザーレ」とともに第5戦隊に留まった。1941年1月初め、「アンドレア・ドーリア」は戦艦「ヴィットリオ・ヴェネト」とともにイギリス軍のMC4作戦に対して出撃したが、イギリス軍部隊を捕捉できず1月11日に帰投した。