Nach einer umfangreichen Transportmission im Oktober 1942, wobei über 1.500 Soldaten auf der Insel angelandet werden konnten, wurde die "Sendai" am 15. November 1942 in die Seeschlacht von Guadalcanal verwickelt. Gemeinsam mit dem Schlachtschiff "Kirishima", den Schweren Kreuzern "Atago" und "Takao", dem Leichten Kreuzer "Nagara" und acht Zerstörern traf die "Sendai" dabei auf eine US-Kampfgruppe (Task Force 64), die aus den beiden modernen Schlachtschiffen "Washington" und "South Dakota" und vier Zerstörern bestand. In einem erbitterten Nachtgefecht verloren die Japaner die "Kirishima" und einen Zerstörer, bei den Amerikanern sanken drei Zerstörer, ferner wurde die "South Dakota" erheblich beschädigt. Die "Sendai" kam gegen 0.16 Uhr kurzzeitig mit dem Schlachtschiff "Washington" ins Gefecht und wurde von mehreren 40,6-cm-Granaten nur knapp verfehlt. Im Gegenzug feuerte der Kreuzer ergebnislos eine Torpedosalve ab. Danach musste sich die "Sendai" vor dem überlegenen Gegner zurückziehen, nebelte sich ein und verließ das Kampffeld. Im Anschluss wurde der Kreuzer aus den Kämpfen um Guadalcanal herausgelöst und nach dem Truk-Atoll verlegt.