同年10月フィリピンのレイテ島に上陸したアメリカ軍に対し発令された捷一号作戦に参加、榛名は栗田中将指揮の第一遊撃部隊の一艦として上陸中のアメリカ陸軍部隊を砲撃すべく進撃を続け、25日サマール島沖にて発見したスプレイグ少将指揮下の第77任務部隊との交戦、いわゆるサマール島沖海戦ではアメリカ艦隊を追撃したが、前述の艦尾振動の影響により金剛ほどの戦果を上げることができなかった。混乱する戦局の中で栗田中将より撤退命令が下され、榛名も帰途、スルー海（フィリピン西方海上）においてアメリカ軍の追撃により至近弾を受け損傷する。