Po przeprowadzeniu serii tych operacji, "Portland" popłynął na Mare Island w celu przeprowadzenia remontu, kończąc go akurat na czas, by powrócić na zachodni Pacyfik, w celu wzięcia udziału w bombardowaniach Peleliu w dniach 12-14 września przed desantem morskim na tę wyspę. Krążownik wspierał lądowanie na Peleliu w dniu 15 września i podczas następnych czterech dni jego działa zmiotły z powierzchni ziemi siły przeciwnika, które zagrażały ruchom alianckich wojsk. Krążownik przeprowadził bombardowanie artyleryjskie Peleliu w dniu 29 września, wspierając wojska amerykańskie na tej wyspie. Później odpłynął on w kierunku Seeadler Harbor na wyspie Manus w archipelagu Wysp Admiralicji.