Trong chuyến đi chạy thử máy huấn luyện, Edson ghé đến Ciudad Trujillo và các cảng vùng biển Caribe khác trên đường đi đến Callao, Peru, nơi nó ở lại từ ngày 18 đến ngày 21 tháng 2, 1959 để chuyển giao tiếp liệu cho Tòa đại sứ Hoa Kỳ tại Lima, Peru. Nó đi đến cảng nhà tại Long Beach, California vào ngày 2 tháng 3, và tiếp tục thực hành huấn luyện dọc theo vùng bờ Tây. Con tàu khởi hành từ Long Beach vào ngày 5 tháng 1, 1960 cho lượt biệt phái phục vụ đầu tiên tại khu vực Tây Thái Bình Dương, nơi nó tham gia tuần tra eo biển Đài Loan và tiến hành tập trận đổ bộ ngoài khơi Okinawa, cũng như huấn luyện thực hành tại vùng biển Nhật Bản. Vào ngày 29 tháng 4, nó cứu vớt một đậi bay ba người từ tàu sân bay Ranger (CV-61), khi chiếc máy bay ném bom Douglas A-3 Skywarrior của họ rơi xuống biển. Nó quay trở về Long Beach vào ngày 31 tháng 5, và được đại tu cho đến tháng 10, rồi tiếp tục hoạt động huấn luyện ngoài khơi San Diego, California.[3]

Vào tháng 6, 1961, Edsoncùng các tàu chiến khác trong Đội khu trục 231 lên đường đi Portland, Oregon để đại diện cho Hải quân tham dự Lễ hội Hoa hồng Portland hàng năm. Đến ngày 11 tháng 8, nó lại rời Long Beach cho lượt biệt phái phục vụ tiếp theo tại Viễn Đông, dành ra ba tháng để hoạt động cùng các tàu sân bay Ranger và Ticonderoga (CV-14), rồi trải qua tháng 12 tuần tra tại eo biển Đài Loan, nơi tiềm ẩn khả năng xung đột giữa phía Cộng sản với phe Quốc dân Đảng.[5]

Đến ngày 13 tháng 3, 1964, Edson lại lên đường cho lượt biệt phái hoạt động thứ ba tại khu vực Tây Thái Bình Dương. Nó hoạt động trong thành phần Đội đặc nhiệm 72 để tuần tra tại eo biển Đài Loan, rồi từ cuối tháng 5 cho đến tháng 7 đã phục vụ cùng các tàu sân bay, huấn luyện hỗ trợ hải pháo tại Philippines, và tham gia cuộc Tập trận LICTAS trong khuôn khổ Khối SEATO ngoài khơi bờ biển Philippines. Con tàu đi đến hoạt động tại vịnh Bắc Bộ trong tháng 8, tham gia các phản ứng của Hải quân Mỹ sau khi xảy ra Sự kiện Vịnh Bắc Bộ.[5]

Tham gia cuộc Chiến tranh Việt Nam, Edson phục vụ canh phòng máy bay cho các tàu sân bay hoạt động tại Trạm Yankee trong vịnh Bắc Bộ, tham gia Chiến dịch Sea Dragon nhằm ngăn chặn việc vận chuyển vũ khí và tiếp liệu của đối phương từ Bắc Việt Nam vào Nam Việt Nam, tuần tra tìm kiếm và giải cứu cũng như bắn hải pháo hỗ trợ cho hoạt động của lực lượng trên bộ. Trong lượt biệt phái thứ năm sang phục vụ tại Viễn Đông, nó bị pháo phòng thủ bờ biển của phía Bắc Việt Nam bắn trúng.[5]

Vào sáng sớm ngày 17 tháng 6, 1968, trong thành phần Đơn vị Đặc nhiệm 77.1.2 hoạt động ngoài khơi vùng biển Quảng Bình, nó bị máy bay thuộc Không lực 7 Không quân Hoa Kỳ bắn nhầm, gây hư hại cho con tàu nhưng không chịu thương vong. Sự cố bán nhầm này cũng xảy ra cho tàu khu trục Australia HMAS Hobart (D39), gây hư hại đáng kể và khiến hai thủy thủ thiệt mạng và nhiều người bị thương.[10][11]

Vào ngày 12 tháng 12, 1974, đang khi thực hành huấn luyện cùng tàu sân bay Coral Sea (CV-43) tại vùng biển ngoài khơi Hawaii, Edson gặp tai nạn hỏa hoạn do vỡ đường ống dẫn dầu. Không có thương vong trong tai nạn này, và sau khi hoàn tất việc sửa chữa tại Trân Châu Cảng vào tháng 1, 1975, con tàu đi sang vùng biển Đông Nam Á và đã tham gia các Chiến dịch Eagle Pull triệt thoái khỏi Phnom Penh, Cambodia và Chiến dịch Frequent Wind triệt thoái khỏi Sài Gòn vào tháng 4, 1975.[6]

Edson được cho xuất biên chế vào ngày 15 tháng 12, 1988,[4][6][5] và đưa về neo đậu tại Philadelphia, Pennsylvania. Vào lúc đó nó là chiếc tàu khu trục toàn pháo cuối cùng của Hải quân Hoa Kỳ.