Vào ngày 14-15 tháng 11, "Shirayuki" tham gia trận Hải chiến Guadalcanal thứ hai, thoạt tiên nằm trong lực lượng hỗ trợ của Đô đốc Takeo Kurita, rồi sau đó gia nhập lực lượng bắn phá khẩn cấp của Đô đốc Nobutake Kondō. Cùng với tàu tuần dương hạng nhẹ "Nagara", "Shirayuki" đã trợ giúp vào việc đánh chìm hai tàu khu trục USS "Preston" và USS "Walke", loại khỏi vòng chiến USS "Benham" (bị đánh đắm sau trận đánh) và gây hư hại nặng cho USS "Gwin", gây tổn thất nặng nề cho lực lượng Mỹ vào giai đoạn đầu của trận này.