Después de operar brevemente en las Indias Occidentales, Texas comenzó a operar en la Patrulla de Neutralidad en mayo de 1941, establecida para mantener la guerra fuera del hemisferio occidental, principalmente con base en la Bahía de Narragansett, realizando tres cruceros extendidos, en mayo, junio y julio, hacia el Atlántico Norte. Durante la segunda de esas patrullas, el 20 de junio, Texas, en compañía de los destructores Mayrant (DD-402), Trippe (DD-403) y Rhind (DD-404), fue avistado por el submarino alemán U-203 (Capitán Rolf Mützelburg, al mando), en su primera patrulla de guerra, dentro de lo que la Kriegsmarine consideraba la guerra, o zona de «bloqueo» en el Atlántico. Los buques estadounidenses, sin darse cuenta de que el U-203 estaba cerca, superaron al submarino y frustraron cualquier plan de ataque. En consecuencia, el general Erich Raeder, Comandante en Jefe de la Kriegsmarine, envió órdenes a sus submarinos desplegados de que U. S. los barcos solo podían ser atacados si se aventuraban a cruzar el límite occidental de la zona de bloqueo por 20 millas o más, o dentro de una franja de 20 millas a lo largo de ese límite occidental. Posteriormente, permaneció en Norfolk por un período de reparaciones y alteraciones (15 de agosto–14 de octubre) y luego navegó un día a Argentia, Terranova.
Domingo, 7 de diciembre de 1941, encontró Texas en Casco Bay, Maine, disfrutando de un período de descanso y relajación después de tres meses de guardia en Argentia, Terranova. Al recibir noticias de la embestida japonesa en el Pacífico, Texas permaneció en la Bahía Casco durante diez días, después de lo cual regresó a Argentia, permaneciendo allí para las vacaciones.
El 15 de enero de 1942, Texas despejó Tompkinsville, Nueva York, en una carrera de escolta y llegó a Islandia el 25 de enero, los transportes Chateau Thierry (AP-31) y Strathaird abandonaron la Fuerza de Tarea 15 el 23 de enero en compañía de destructores británicos. A continuación, Texas procedió a operar en preparación para hacer frente a los invasores de superficie alemanes. Al regresar a casa en marzo, el acorazado reanudó las misiones de escolta de convoyes. En una ocasión, escoltó a infantes de marina con destino a Guadalcanal hasta Panamá. En otro, el buque de guerra inspeccionó a las tropas de servicio con destino a Freetown, Sierra Leona, viendo el convoy a menos de 400 millas de la costa oeste de África. Hizo un viaje a Gran Bretaña antes de la invasión del norte de África.
El 23 de octubre de 1942, Texas se embarcó en su primera gran operación de combate cuando partió con el Grupo de Tareas (TG) 34.8, el Grupo de Ataque del Norte para la Operación Antorcha, la invasión del Norte de África Francés. El objetivo asignado a este grupo era Mehedia cerca de Port Lyautey y el propio puerto. Los barcos llegaron de las playas de asalto a primera hora de la mañana del 8 de noviembre y comenzaron los preparativos para la invasión. Cuando las tropas desembarcaron, Texas no entró inmediatamente en acción para apoyarlas. En ese momento de la guerra, la doctrina de la guerra anfibia todavía estaba embrionaria; y muchos no reconocían el valor de un bombardeo previo al aterrizaje. En cambio, el Ejército insistió en intentar sorprender. Texas, finalmente entró en la refriega temprano en la tarde, cuando el Ejército le pidió a destruir un repuesto de municiones cerca de Port Lyautey. Durante la semana siguiente, se contentó con navegar por la costa marroquí entregando misiones de llamada a fuego similares y específicas. Por lo tanto, a diferencia de operaciones posteriores, gastó solo 273 cartuchos de 14 pulgadas y 6 cartuchos de 5 pulgadas. Durante su corta estancia, parte de su tripulación desembarcó brevemente para ayudar a rescatar parte del barco hundido en el puerto. El 15 de noviembre, partió del norte de África y se dirigió a casa en compañía del crucero ligero Savannah (CL-42), el portaaviones auxiliar Sangamon (ACV-26), el petrolero Kennebec (AO-36), cuatro transportes y siete destructores.
A lo largo de 1943, Texas desempeñó el papel familiar de escolta de convoyes. Con Nueva York como puerto base, realizó numerosos viajes transatlánticos a lugares como Casablanca y Gibraltar, así como visitas a puertos de las Islas Británicas, haciendo un viaje de ida y vuelta en 1943 y un segundo que comenzó el 29 de diciembre de 1943 y terminó el 23 de enero de 1944. Esa rutina continuó en 1944, pero terminó en abril de ese año cuando, al final de una de esas misiones en Europa, permaneció en el estuario del Clyde en Escocia y comenzó a entrenarse para la invasión de Normandía. Ese período de calentamiento duró unas siete semanas, al final de las cuales partió del lago de Belfast y viajó por el mar de Irlanda y alrededor de la costa sur de Inglaterra para llegar a las playas de Normandía en la noche del 5 al 6 de junio.
Alrededor de las 04: 40 de la mañana del 6 de junio de 1944, Texas cerró la costa de Normandía a un punto a unos 12.000 metros de la costa cerca de Pointe du Hoc. A las 05: 50, comenzó a agitar el paisaje costero con sus salvas de 14 pulgadas. Mientras tanto, su batería secundaria de 5 pulgadas se puso a trabajar en otro objetivo en el extremo occidental de la playa de Omaha, un barranco con puntos fuertes para defender una carretera de salida. Más tarde, bajo el control de observadores aerotransportados, movió su fuego de gran calibre hacia el interior para interceptar las actividades de refuerzo enemigas y destruir baterías y otros puntos fuertes más hacia el interior.
Al mediodía, cerró la playa a un alcance de aproximadamente 3,000 yardas para disparar contra francotiradores y nidos de ametralladoras ocultos en un desfiladero justo al lado de la playa. Al final de esa misión, el buque de guerra tomó una batería antiaérea enemiga ubicada al oeste de Vierville bajo fuego.
A la mañana siguiente, su batería principal llovió proyectiles de 14 pulgadas sobre la ciudad enemiga de Trevieres para destruir las concentraciones de tropas alemanas. Esa noche, bombardeó una batería de mortero alemana que había estado bombardeando la playa. Poco después de la medianoche, aviones alemanes atacaron a los barcos en alta mar, y uno de ellos se abalanzó en la parte baja de estribor de Texas. Sus baterías antiaéreas se abrieron de inmediato, pero no lograron anotar en el intruso. En la mañana del 8 de junio, sus armas dispararon contra Isigny, luego contra una batería de tierra, y finalmente contra Trevieres una vez más.
Después de eso, se retiró a Plymouth para rearmarse, regresando a la costa francesa el día 11. Desde entonces hasta el día 15, apoyó al Ejército en su avance hacia el interior. Sin embargo, para el último día, las tropas habían avanzado más allá del alcance de sus cañones; y el acorazado se trasladó a otra misión, habiendo gastado 690 cartuchos de 14 pulgadas y 272 de 5 pulgadas en los doce días anteriores.
En la mañana del 25 de junio de 1944, Texas se acercó al vital puerto de Cherburgo y, con Arkansas (BB-33), abrió fuego contra varias fortificaciones y baterías que rodeaban la ciudad. Los cañones en tierra devolvieron el fuego de inmediato y, alrededor de las 12: 30, lograron atravesar Texas. El acorazado, sin embargo, continuó disparando a pesar de que los géiseres de conchas florecían a su alrededor. Los artilleros enemigos demostraron ser testarudos y buenos. A las 13: 16 un proyectil de 240 milímetros se estrelló contra su torre de control de fuego, mató al timonel e hirió a casi todos en el puente de navegación. El oficial al mando de Texas, el Capitán Baker, escapó ileso milagrosamente y rápidamente despejó el puente. El buque de guerra continuó entregando sus proyectiles de 14 pulgadas a pesar de los daños y las bajas. Algún tiempo después, otro proyectil golpeó el acorazado. Ese, un proyectil perforante de blindaje de 240 milímetros, se estrelló a través de la proa de babor, entró en un compartimiento ubicado debajo de la sala de guardia, pero no explotó. A lo largo del duelo de tres horas, los alemanes se montaron a horcajadas y casi perdieron a Texas más de 65 veces, pero continuó su misión hasta las 15: 00 cuando se retiró, después de haber gastado 208 rondas de 14 pulgadas en la acción de aproximadamente tres horas.
Texas se dirigió a Plymouth, Inglaterra, donde un equipo de desactivación de bombas retiró cuidadosamente la espoleta, el detonador y los explosivos del proyectil sin explotar, lo que permitió su posterior presentación al buque de guerra como un amuleto de la suerte. Después de reparar los daños del acorazado, Texas llevó a cabo simulacros de actualización en preparación para la invasión del sur de Francia. El 15 de julio de 1944, partió de Belfast Lough y se dirigió al Mediterráneo. Después de paradas en Gibraltar y Orán en Argelia, el acorazado navegó a Taranto, Italia, antes de establecer un rumbo hacia la costa de la Riviera de Francia. Llegó a St. Tropez en la noche del 14 y 15 de julio. En 0444, ella se trasladó a la posición de la pre-aterrizaje de los bombardeos y, en 0651, se abrió en su primer destino, una batería de cinco 155 milímetros de armas de fuego. Debido al hecho de que las tropas en tierra se movían tierra adentro rápidamente contra la resistencia ligera, proporcionó apoyo de fuego para el asalto solo el primer día. Texas partió de la costa sur de Francia en la noche del 16 de agosto, habiendo disparado 172 cartuchos de 14 pulgadas y 171 de 3 pulgadas. Después de una parada en Palermo, Sicilia, dejó el Mediterráneo y se dirigió a Nueva York, donde llegó el 14 de septiembre de 1944.
En Nueva York, Texas, se sometió a un período de reparación de un mes durante el cual se reemplazaron los barriles de su batería principal. Después de un breve crucero de actualización a la Bahía Casco, partió de Maine en noviembre y estableció un rumbo, a través del Canal de Panamá, hacia el Pacífico. Hizo una parada en Long Beach, California. y luego continuó hacia Oahu. Pasó la Navidad de 1944 en Pearl Harbor y luego realizó maniobras en las Islas Hawaianas durante dos semanas antes de dirigirse al Atolón Ulithi. Partió de Ulithi el 10 de febrero de 1945, se detuvo en las Marianas durante dos días de ensayos de invasión, y luego puso rumbo a Iwo Jima. Llegó fuera del objetivo el 16 de febrero, tres días antes del asalto programado. Pasó esos tres días golpeando las defensas japonesas en Iwo Jima en preparación para los desembarcos. Después de que las tropas desembarcaran el día 19, Texas cambió de rol y comenzó a entregar apoyo y llamar al fuego. Permaneció fuera de Iwo Jima durante casi dos semanas, ayudando a los marines a someter a una guarnición japonesa bien atrincherada y obstinada. El servicio mantuvo a sus artilleros más ocupados que nunca, ya que el acorazado disparó 923 cartuchos de 14 pulgadas y 967 de 5 pulgadas entre el 16 y el 21 de febrero.
Texas despejó Iwo Jima el 7 de marzo de 1945 y regresó a Ulithi para prepararse para la operación de Okinawa. Partió de Ulithi con TF 54, la unidad de apoyo de disparos, el 21 de marzo y llegó del Ryukyus el 25. Texas no participó en la ocupación de las islas y la rada de Kerama Retto llevada a cabo el día 26, pero se movió hacia el objetivo principal, comenzando el bombardeo previo al aterrizaje ese mismo día. Durante los siguientes seis días, entregó salvas de 14 pulgadas para preparar el camino para el Ejército y el Cuerpo de Marines. Cada noche, se retiraba de su posición de bombardeo cerca de la costa de Okinawa para regresar al día siguiente y reanudar sus ataques. El enemigo en tierra, preparándose para una estrategia de defensa en profundidad como en Iwo Jima, no respondió. Solo sus unidades aéreas proporcionaron una respuesta, enviando varios ataques kamikazes para acosar al grupo de bombardeo. Texas escapó de los daños durante esos ataques. Después de seis días de bombardeos aéreos y navales, el turno de las tropas terrestres llegó el 1 de abril. Irrumpieron en tierra contra una resistencia inicialmente ligera. Durante casi dos meses, Texas permaneció en aguas de Okinawa proporcionando apoyo de disparos a las tropas en tierra y repeliendo el ataque aéreo enemigo. En la realización de esta última misión, ella reclamó una muerte kamikaze por su cuenta y tres asistencias. La duración y la escala de la operación eclipsaron cualquiera de sus anteriores esfuerzos de artillería, con el acorazado gastando 2.019 proyectiles de 14 pulgadas, 2.640 de 5 pulgadas y 490 de 3 pulgadas en casi siete semanas de acción. El buque de guerra incluso gastó 3.100 proyectiles de 40 milímetros y 2.275 de 20 milímetros contra objetivos aéreos y terrestres.