ニュージャージーはカリブ海と西大西洋で整調訓練を行い、1944年1月7日にパナマ運河を通過、エリス諸島のフナフティ島へ向かった。1月22日に到着し第5艦隊に加わった。3日後に第58.2任務部隊に配属されマーシャル諸島への攻撃に向かう。1月29日から2月2日までクェゼリン環礁およびエニウェトク環礁へ航空攻撃を行う空母部隊の護衛を行った。ニュージャージーは2月4日にマジュロでレイモンド・スプルーアンス提督率いる第5艦隊の旗艦となった。旗艦としての最初の戦闘は、僚艦と共に参加した、トラック島の日本艦隊に対する航空攻撃及び砲撃であった。この砲撃はクェゼリン環礁に対する攻撃で調整され、日本海軍のマーシャル諸島に対する反撃への効果的な抑制となった。2月17日、18日に機動部隊は2隻の日本軍軽巡洋艦、4隻の駆逐艦、3隻の武装商船、2隻の潜水艦母艦、武装トロール船、航空機輸送船、23隻の補助艦艇を破壊した。ニュージャージーはトロール船を破壊し、敵機を撃墜すると共に僚艦と協力して駆逐艦舞風を撃沈した。機動部隊は2月19日にマーシャル諸島に帰還した。3月17日から4月10日の間にニュージャージーはミッチャー少将座乗の旗艦レキシントン（USS Lexington, CV-16）とともにミリ環礁への攻撃を行い、その後第58.2任務部隊に再び加わりパラオを攻撃、ウォレアイへ艦砲射撃を行った。マジュロへの帰路にスプルーアンス提督は旗艦をインディアナポリス（USS Indianapolis, CA-35）に変更した。その後4月13日から5月4日までマジュロで作戦活動を行った。4月22日にはアイタペ島、ニューギニア島のフンボルト湾、タナメラ湾へ航空支援を行う空母の護衛を行い、29日、30日にはトラック島に対して艦砲射撃を実施した。トラック島では2機の日本軍雷撃機を僚艦と共に撃墜している。5月1日にポナペに対して行われたニュージャージーの16インチ砲による砲撃は燃料タンク、飛行場と司令部を破壊した。マリアナ諸島攻略に先立って行われたマーシャル諸島攻撃の後、ニュージャージーは6月6日にミッチャー提督の機動部隊に加わった。6月12日に敵雷撃機を1機撃墜し、続く二日間で6月15日の攻撃に先立つ砲撃をサイパンとテニアンに対して行った。マリアナ諸島攻略に対して日本軍は反撃を行った。スプルーアンス提督の機動部隊はミッチャー提督の部隊と合流し、アメリカ軍潜水艦は日本艦隊を追跡した。ニュージャージーは6月19日に空母部隊の護衛に出航し、同日アメリカ軍部隊は日本軍との大規模な戦闘を行った。日本軍機のパイロットは練度の劣る者が多数だったのに対し、アメリカ軍パイロットは熟練しており、日本軍はその航空戦力の大半を失う結果となる。これは後に「マリアナの射的遊び（Marianas Turkey Shoot）」と揶揄された。この戦闘でニュージャージーはその対空砲火の威力を証明した。日本軍は400機以上を失ったのに対して、アメリカ軍の損害は17機にすぎなかった。マリアナ諸島攻略においてニュージャージーはグアム島とパラオに対して最終攻撃を行い、8月9日に真珠湾に到着する。真珠湾で第3艦隊旗艦任務に就き、8月24日にハルゼー提督は提督旗を掲揚した。8月30日に真珠湾を出航し、その後ウルシー泊地を拠点として作戦活動に従事した。太平洋戦争も終盤の時期に高速機動部隊はフィリピン、沖縄、台湾に再三の攻撃を行った。9月になると攻撃目標はフィリピンのマニラ、カヴィテ州、パナイ島、ネグロス島、レイテ島、セブ島といったヴィサヤ諸島となり、10月初めには沖縄、台湾の航空基地に攻撃が行われた。これは10月20日のレイテ島上陸に先だって行われたものであった。レイテ島における戦いでは日本軍は絶望的な特攻を繰り返した。レイテ沖海戦でハルゼー提督の艦隊は上陸支援のための欺瞞行動を行った。これは日本艦隊の主力がサンベルナルジノ海峡を通過するのを許すこととなった。10月24日のシブヤン海海戦では機動部隊艦載機が武蔵を撃沈している。ニュージャージーは主力部隊への脅威が増大するとその対応のため南に移動した。ニュージャージーはルソン島攻撃に向かう高速空母部隊とサンベルナルジノ海峡付近で1944年10月27日再合流した。その2日後、部隊は特攻攻撃に遭遇する。艦からの対空砲火および艦載機部隊の攻撃で特攻機に反撃したが、戦闘中にニュージャージーはイントレピッド（USS Intrepid, CV-11）の機銃弾が直撃し3名の乗員が負傷した。11月25日にも同様の攻撃があり3機の特攻機が艦隊に突入した。1機はハンコック（USS Hancock, CV-19）の直上で爆発し、破片が軽度の損傷を与えた。もう2機はイントレピッドに突入し、1機はニュージャージーの砲手が撃墜したがもう1機は突入に成功し士官6名と兵員5名が死亡した。ニュージャージーはカボット（USS Cabot, CVL-28）に突入しようとした特攻機も撃墜したが、もう1機がカボットの左舷に激突、カボットは大きく損傷し62名が死傷した。12月にニュージャージーは空母レキシントン任務グループと行動を共にした。同部隊は12月14日から26日までルソン島を攻撃した。その後巨大な台風に遭遇、3隻の駆逐艦が沈没したがニュージャージーは熟練した乗組員によって損害を受けることはなかった。12月24日にウルシー泊地に帰還し、チェスター・ニミッツ海軍元帥によって出迎えられた。ニュージャージーは1944年12月30日から1945年1月25日までハルゼー提督の旗艦として巡航を行い、台湾、沖縄、ルソン島、インドシナ、香港、汕頭、廈門で空母部隊を護衛した。1月27日にウルシー泊地で旗艦任務を解かれるが、2日後に第7戦艦部隊を指揮するオスカー・バジャー少将の旗艦として再任命される。硫黄島攻撃を支援し、ニュージャージーはエセックス任務グループを2月19日から21日まで護衛した。また、25日に行われた航空機工場を目的とした東京攻撃の際も空母護衛を行った。続く2日間にわたって沖縄に対する空襲が行われた。ニュージャージーは3月14日から4月16日まで沖縄占領の直接支援を行った。空母部隊の本州攻撃を支援し、艦載機による不時着パイロットの救助、特攻機の空母突入への防御を実施した。ニュージャージーは少なくとも3機を撃墜し、僚艦と共同して敵機を破壊した。3月24日に再び艦砲射撃任務を再開する。終戦直前にニュージャージーはピュージェット・サウンド海軍工廠でオーバーホールを行った。その後7月4日に出航、サンペドロ、真珠湾、エニウェトクを経由してグアムに向かい、グアムで8月14日に再びスプルーアンス提督指揮下の第5艦隊旗艦となった。マニラと沖縄に短期間停泊した後9月17日に東京湾に入り、1946年1月28日まで日本占領軍の旗艦を務める。その後旗艦任務をアイオワ（USS Iowa, BB-61）と交代し、1,000名近くの復員兵を乗せ2月10日にサンフランシスコに到着した。ピュージェット・サウンドでのオーバーホールと西海岸での活動の後、ニュージャージーは再び大西洋を横断しニュージャージー州ベイヨンで1947年5月23日に就役4周年記念式を行った。これにはニュージャージー州知事アルフレッド・E・ドリスコルや前知事のウォルター・E・エッジなど多くの高官が出席した。6月7日から8月26日の間にニュージャージーは第二次世界大戦終結後初めての北ヨーロッパ水域を巡航する練習艦隊を形成した。2,000名以上の海軍士官学校生と海軍予備役士官を乗せ、リチャード・L・コノリー提督の指揮下艦隊は東大西洋および地中海を巡航した。6月23日にスコットランドのロシスで艦隊旗艦を命ぜられる。ニュージャージーはオスロ及びポーツマスでの公式歓迎会の会場となり、オスロではノルウェー国王ホーコン7世が7月2日に閲兵を行っている。練習艦隊は7月18日にカリブ海、西大西洋で訓練のため西に向かった。ハーバー・H・マクレーン少将指揮下の第1戦艦部隊旗艦任務に9月12日から10月18日までニューヨークで従事した後、ニュージャージーはニューヨーク海軍造船所で不活性化された。1948年6月30日にベイヨンで予備役となり、ニューヨークの大西洋予備役艦隊入りした。