Vào ngày 14-15 tháng 11, "Uranami" tham gia trận hải chiến Guadalcanal thứ hai. Nó được bố trí trong lực lượng tuần tiễu dưới quyền chỉ huy của Chuẩn Đô đốc Shintarō Hashimoto từ tàu tuần dương hạng nhẹ "Sendai". Khi Lực lượng Đặc nhiệm 64 dưới quyền Đô đốc Willis A. Lee bị phát hiện và tấn công gần đảo Savo, "Uranami" đã tiến đến để trợ giúp "Ayanami" và tàu tuần dương hạng nhẹ "Nagara". Hỏa lực của "Ayanami", "Nagara" và "Uranami" đã đánh chìm hai trong số bốn tàu khu trục Mỹ tham chiến: USS "Preston" và USS "Walke", làm bất động USS "Benham" (bị đánh đắm sau trận đánh) và làm hư hại nặng USS "Gwin", gây thiệt hại nặng cho phía Mỹ vào giai đoạn đầu của trận chiến. Không lâu sau đó, "Ayanami" là mục tiêu của hỏa lực từ thiết giáp hạm USS "Washington", khiến nó bị hư hại nặng, và "Uranami" đã cứu những người còn sống sót từ chiếc tàu khu trục bị hư hại, vốn cũng bị đánh đắm sau trận đánh.