Nach einer neuerlichen Überholung wurde die "Enterprise" ab April 1944 in die Planungen für die alliierte Landung in der Normandie einbezogen und kam am Tag der Invasion, dem 6. Juni 1944, vor dem Landeabschnitt Utah Beach als Feuerunterstützungsschiff zum Einsatz. Ende Juni beteiligte sich die "Enterprise" zudem an der Niederkämpfung der starken deutschen Küstenbatterien im Raum Cherbourg und beschoss gegnerische Stellungen nahe Querqueville. Hierbei erlitt der Kreuzer durch Nahtreffer von Küstengeschützen einige leichtere Splitterschäden. Im Juli folgten weitere Beschießungsmissionen gegen das Umfeld und das Zentrum der schwer umkämpften Stadt Caen. Insgesamt verfeuerte die "Enterprise" während der Operationen vor der Küste der Normandie bis Ende Juli 1944 rund 9000 152-mm-Granaten.