Lớp tàu tuần dương Cleveland đã phục vụ chủ yếu tại Mặt trận Thái Bình Dương trong Chiến tranh Thế giới thứ hai, đặc biệt là cùng các đội đặc nhiệm tàu sân bay nhanh; nhưng một số cũng đã hoạt động tại Châu Âu và Bắc Phi trong thành phần Hạm đội Đại Tây Dương. Cho dù đã hoạt động tích cực và một số bị hư hại, tất cả đều đã sống sót qua chiến tranh. Cho đến năm 1950, tất cả đều được cho xuất biên chế, ngoại trừ Manchester được giữ lại phục vụ cho đến năm 1956. Sáu chiếc sau đó được hoàn tất hay cải biến thành tàu tuần dương tên lửa điều khiển. Lớp Cleveland tiếp tục bị ảnh hưởng của trọng lượng nặng đầu do vũ khí phòng không và radar được bổ sung trong chiến tranh; không có chiếc tàu tái ngũ trong cuộc Chiến tranh Triều Tiên; chúng đòi hỏi một thành phần thủy thủ đoàn gần bằng một chiếc lớp Baltimore, nên những chiếc này được huy động thay thế. Những chiếc không cải biến bắt đầu được bán để tháo dỡ từ năm 1959.

Những chiếc được hoàn tất hay cải biến thành tàu tuần dương tên lửa điều khiển tái biên chế vào giữa những năm 1950 và nghỉ hưu vào đầu những năm 1970. Tất cả, đặc biệt là những chiếc trang bị tên lửa phòng không Talos, lại phải chịu đựng vấn đề trọng lượng nặng đầu nặng nề hơn thiết kế ban đầu do những thiết bị radar bổ sung. Vấn đề đặc biệt nghiêm trọng đối với chiếc Galveston, khiến nó buộc phải xuất biên chế sớm vào năm 1970. Oklahoma City và Little Rock đã cần có những đồ dằn trong lườn tàu và thay đổi cách sắp xếp bên trong để cho phép chúng tiếp tục phục vụ trong thập niên 1970. Chiếc cuối cùng, Oklahoma City, được cho xuất biên chế vào tháng 12, 1979.

Tàu được bảo tồn

Chỉ có một chiếc tàu tuần dương trong lớp Cleveland được bảo tồn. Chiếc Little Rock, tái trang bị năm 1960 thành một tàu tuần dương tên lửa điều khiển lớp Galveston và mang ký hiệu lườn CLG-4 (sau thành CG-4), hiện là một tàu bảo tàng tại Buffalo, New York, bên cạnh The Sullivans, một tàu khu trục lớp Fletcher, và Croaker, một tàu ngầm lớp Gato. [8]