Nevada quay về Trân Châu Cảng sau một giai đoạn ngắn hỗ trợ việc chiếm đóng Nhật Bản trong vịnh Tokyo. Sau đó Nevada được khảo sát đánh giá, và với tuổi đời lên đến trên 32 năm, nó được xem là quá cũ để được giữ lại trong hạm đội sau chiến tranh.[4][65] Kết quả là nó được chọn làm tàu mục tiêu cho cuộc thử nghiệm nguyên tử Bikini (Chiến dịch Crossroads) vào tháng 7 năm 1946.[2] Thử nghiệm này bao gồm việc cho nổ hai quả bom nguyên tử để khảo sát hiệu quả của chúng trên các con tàu chiến.[97] Nevada được chỉ định làm "tọa độ chết"[98] cho thử nghiệm thứ nhất mang tên mã 'Able', sử dụng một vũ khí ném từ máy bay, và do đó nó được sơn một "màu vàng cam xấu xí"[99] nhằm giúp cho hoa tiêu có thể ngắm mục tiêu dễ dàng. Tuy nhiên, ngay cả với màu sắc tương phản rõ ràng, quả bom vẫn bị ném chệch mục tiêu đến 1.500 m (1.700 yard) và phát nổ bên trên chiếc tàu sân bay hạng nhẹ Independence.[99] Nevada cũng chịu đựng được cả thử nghiệm bom nguyên tử thứ hai mang tên mã 'Baker', một vụ nổ sâu dưới mặt nước 27 m (90 ft), nhưng nó bị hư hỏng và nhiễm xạ rất nặng.[65] Nevada sau đó được kéo về Trân Châu Cảng và được cho ngừng hoạt động vào ngày 29 tháng 8 năm 1946.[2]

Sau khi được khảo sát cẩn thận tại Trân Châu Cảng, chuyến đi cuối cùng của nó là vào ngày 31 tháng 7 năm 1948, khi thiết giáp hạm Iowa cùng hai tàu chiến khác[100] sử dụng chiếc Nevada như một mục tiêu để thực hành tác xạ. Ba chiếc tàu chiến đã không thể đánh chìm chiếc Nevada, nên nó được ban một phát ân huệ cuối cùng là một quả ngư lôi phóng từ máy bay đánh trúng phía giữa tàu. Nevada chìm ở vị trí 97–105 km (60–65 dặm)[99] về phía Tây Nam Trân Châu Cảng.[4]