Znaczącą rolę odgrywały one w wojnie rosyjsko-japońskiej 1904–1905, zwłaszcza po stronie japońskiej, używane do działań samodzielnych, jak też jako szybkie skrzydło floty podczas bitew, a nawet z pewnym powodzeniem, do walki z pancernikami w składzie linii bojowej, uzupełniając własne pancerniki (bitwa na Morzu Żółtym, bitwa pod Cuszimą). Rosyjski władywostocki zespół krążowników prowadził natomiast typowe działania rajderskie (bitwa pod Ulsan).
W chwili wybuchu I wojny światowej w służbie wciąż znajdowały się 34 okręty tej klasy w Wielkiej Brytanii, 19 we Francji, 14 w USA i Japonii oraz po 9 w Niemczech i Włoszech, jak również kilka w innych flotach. Bitwy morskie I wojny, takie jak bitwa pod Falklandami i bitwa jutlandzka potwierdziły wrażliwość krążowników pancernych w starciu z okrętami liniowymi, a nawet okrętami równorzędnymi (bitwa pod Coronelem). Na skutek błędnej taktyki wykorzystania oraz niewielkiej odporności na wybuchy podwodne, typowej dla okrętów budowanych do początku XX wieku, wiele krążowników pancernych w początkowym okresie wojny padło ofiarą okrętów podwodnych (np.