Krążownik został przydzielony do ochrony zespołów lotniskowców i w tej roli wziął udział w rajdach na Tarawę (18 września 1943), Wake (5-6 października). Na Salomonach walczył w bitwie w zatoce Cesarzowej Augusty (8-9 listopada) wraz ze swoimi siostrzanymi okrętami „Cleveland”, „Columbia”, „Montpelier” i „Denver”. Było to pierwsze większe starcie krążowników typu Cleveland, które wchodziły dopiero do służby. W ciągu dnia japońskie samoloty trafiły „Birmingham” dwiema bombami i torpedą, przez co jednostka nie wzięła udziału w nocnej walce jednostek nawodnych. Krążownik został wycofany do Mare Island Navy Yard na remont, który trwał do 18 lutego 1944. Wtedy ponownie dołączył do Floty Pacyfiku.
thumb|left|250px|USS „Birmingham” przy burcie płonącego USS „Princeton” podczas bitwy w zatoce Leyte, 24 października 1944.