В Цушимското сражение крайцерът действа в състава на своя отряд. На 27 май 1905 г. в хода на сражението той участва в боя с руските крайцери „Олег“, „Аврора“ и „Жемчуг“, а също води огън по плаващата работилница „Камчатка“ и буксирния параход „Русь“, транспортите на руската ескадра и вече тежко повредения броненосец „Князь Суворов“. „Цушима“ получава шест попадения, в резултат на които има лека пробойна в корпуса, пробити са комините и са разрушени някои вътрешни помещения; убити са 4 матроса, получават ранения – старший офицер на кораба капитан 2-ри ранг Ямазаки и 16 матроса.