Le navi della classe formarono un'unità distinta della Hochseeflotte, la I.Division del I.Geschwader (Iª divisione della Iª squadra da battaglia) insieme alle Nassau che formavano la II.Division. Servirono in combattimento durante la prima guerra mondiale, compresa la battaglia dello Jutland nel Mare del Nord e la battaglia del golfo di Riga nel Mar Baltico. Tutte e quattro sopravvissero alla guerra, ma non fecero parte della flotta tedesca che fu condotta a Scapa Flow. Quando le navi tedesche a Scapa Flow si autoaffondarono, le quattro navi della classe Helgoland furono cedute come indennità di guerra alle potenze alleate vincitrici. La "Ostfriesland" fu presa dalla marina statunitense e distrutta durante la dimostrazione delle possibilità dell'arma aerea da parte da Billy Mitchell nel luglio 1921. La "Helgoland" e la "Oldenburg" furono assegnate rispettivamente alla Gran Bretagna ed al Giappone, e demolite nel 1921. La "Thüringen" fu consegnata alla Francia nel 1920, e fu usata come nave bersaglio dalla marina francese. La nave fu successivamente demolita tra il 1923 ed il 1933.