1 sierpnia 1942 pancernik wypłynął z San Francisco na Hawaje, by przygotowywać się do boju. Pomiędzy 6 grudnia 1942 i 22 marca 1943 okręt eskortował konwoje z żołnierzami płynące na Fidżi, następnie patrolował południowo-zachodni Pacyfik i wrócił do Pearl Harbor, by wziąć udział w inwazji na Aleuty. 17 maja okręt dotarł do wyspy Adak, bazy, z której brał udział w blokowaniu Attu. 21 lipca dołączył do dużych sił bombardujących Kiska. Atak ten sprawił, że Japończycy tydzień później wycofali się z archipelagu.
Po przeglądzie w stoczni Puget Sound Navy Yard, „New Mexico” wrócił do Pearl Harbor 25 października, by wziąć udział w inwazji na Wyspy Gilberta. Podczas tej operacji, która rozpoczęła się 20 listopada, pancernik ostrzeliwał atol Makin, ochraniał transporty, gdy nocą odpływały od wyspy i zapewniał ogień przeciwlotniczy podczas operacji wyładowywania na brzeg, osłaniał także lotniskowce. Do Pearl Harbor wrócił 5 grudnia 1943.
1944 Okręt wyruszył 12 stycznia 1944 w rejs, aby wziąć udział w inwazji na wyspy Marshalla. Pancernik bombardował Kwajalein 31 stycznia i Ebeye 1 lutego, a następnie uzupełniał zapasy w Majuro. 20 lutego atakował Wotje, a 20 marca Kavieng na Nowej Irlandii.