同年六月，纳尔逊号被从直布罗陀调往H舰队，在地中海执行护航任务。1941年9月27日，纳尔逊号遭到意大利海军鱼雷攻击并重创，她返回英国进行维修至1942年5月。1942年8月，纳尔逊号作为旗舰返回H舰队，为前往马耳他的运输船队护航。1942年11月纳尔逊号参与了登陆阿尔及利亚的火炬行动，1943年6月登陆西西里岛的行动和为1943年9月的萨莱诺行动提供火力支援。1943年9月29日艾森豪威尔将军和佩特罗·巴多格里奥元帅在纳尔逊号上签署了意大利的长期停战协议。