В 1941 году к вооружению добавили: одну 76,2-мм зенитную пушку 34-К, две 45-мм универсальных пушки 21-К, две 37-мм зенитных автоматических пушки 70-К и четыре 12,7-мм зенитных пулемёта. Экипаж увеличился с 90 до 169 человек. 24 июня 1941 года с канонерками «Красная Армения» и «Красный Аджаристан», «Красная Грузия» задействована в минной постановке в районе Одессы, в ходе которой получила прямое попадание авиабомбы. Ремонт продлился до начала июля, но уже 7 июля «Красная Грузия» с канонеркой «Красный Аджаристан» задействована в постановке мин в районе Бугаза. В августе и сентябре 1941 года участвовала в обороне Одессы, выполнив 10 артиллерийских ударов по позициям неприятеля. Канонерская лодка «Красная Грузия», как и канонерка «Красная Армения», также включена в , обеспечивающих десантную операцию в районе Григорьевки. Операция проходила в ночь с 21 на 22 сентября 1941 года под командованием контр-адмирала Л. А. Владимирского.