Anfang Oktober 1943 zur 15th Cruiser Squadron im Mittelmeer verlegt, nahm der Kreuzer im gleichen Monat an den Kämpfen im Dodekanes teil, beschoss unter anderem die Insel Kalymnos am 19. Oktober 1943 und transportierte Truppen nach Leros. Im November operierte das Schiff gegen deutsche Nachschubgeleite nahe der Insel Kos, wobei es am 13. November schweren Luftangriffen ausgesetzt war, die aber unbeschadet überstanden wurden. Im Januar 1944 beteiligte sich die "Phoebe" an der Landung der Alliierten bei Anzio (Operation Shingle) und beschoss deutsche Küstenstellungen. Bis Mitte Februar blieb der Kreuzer zur Luftsicherung vor dem Brückenkopf. Im März wurde das Schiff nach Alexandria verlegt, wo leichtere Seeschäden behoben wurden. Da der Kreuzer zukünftig als Jägerleitschiff für Trägerflugzeuge bei der britischen Fernost-Flotte eingesetzt werden sollte, wurden Radaranlagen von Typ 281, Typ 284 und Typ 285 installiert.