18 kwietnia wypłynął ponownie do Bangor. Po dotarciu tam rozpoczął okres szkoleń przygotowujących go do nowej roli okrętu wsparcia artyleryjskiego (ang. "shore bombardment ship"). 3 czerwca popłynął w kierunku brzegów Francji, by wspierać aliancką inwazję na Normandię. 6 czerwca wszedł do Baie de la Seine i zajął pozycję oddaloną o 4000 jardów od plaży Omaha. O 5:52 działa „Arkansas” wystrzeliły po raz pierwszy. Przez kolejne dni kontynuował udzielanie wsparcia artyleryjskiego. 13 czerwca przeszedł na pozycję w pobliżu Grandcamp les Bains. Jedną z jednostek, która zapewniała kontrolę prowadzenia ognia i dostarczała koordynaty był dywizjon obserwacyjny VCS-7, amerykański oddział Marynarki wyposażony w brytyjskie samoloty Supermarine Spitfire VB i Seafire III.