Po wejściu do niemieckiej floty, wszystkie cztery okręty służyły w II Dywizji I Eskadry Bojowej. Dwa z tych okrętów, "Nassau" i "Posen", wzięły udział w bitwie o Zatokę Rygską w 1915 roku, podczas której zaatakowały rosyjski pre-dreadnought "Slava". Cztery okręty klasy "Nassau" wzięły udział w bitwie pod Jutlandią 31 maja i 1 czerwca 1916 roku; poniosły tylko kilka uderzeń w baterię wtórną i ograniczone straty. Na początku 1918 roku "Rejnlandia" i "Westfalia" zostały wysłane do Finlandii, aby wspierać białych Finów w ich wojnie domowej
, ale "Rheinland" wylądował na lądzie u wybrzeży Wysp Alandzkich w kwietniu i został poważnie uszkodzony. Po zakończeniu I wojny światowej zwycięskie mocarstwa sprzymierzonych przejęły cztery okręty jako zdobycze wojenne i sprzedały je na złom.