続いて「沖島」はR方面攻略部隊本隊の旗艦としてラバウル攻略に参加した。R攻略部隊本隊は第十九戦隊の「沖島」、「津軽」、「天洋丸」、「最上川丸」や第六水雷戦隊（「夕張」、第二十九駆逐隊、第三十駆逐隊）、「金剛丸」などからなっていた。ラバウル攻略に従事する陸軍の南海支隊はグアム島攻略を行なった後同島に留まっており、陸軍との訓練を行うためR攻略部隊指揮官は「沖島」と「金剛丸」を率いてトラックからグアムへ向かった。トラックからは1月8日に出発し、1月10日にグアムに到着。1月14日、R攻略部隊本隊は南海支隊の船団を護衛してグアムから出撃した。R攻略部隊本隊の一部（「夕張」、第二十九駆逐隊など）はトラックから出撃してメレヨン島の東で合流した。1月22日にラバウル港外に到着し、ラバウルを攻略。2月1日0時でR攻略部隊の編制は解かれて「沖島」は主隊に編入され、トラックに引き揚げた。