7 февраля 1941 года "Нюрнберг", вместе с тремя оставшимися в строю крейсерами, становится фактически учебным кораблем. До сентября крейсер выполнял свои новые обязанности. 8 сентября командование немецкого флота отдало приказ о формировании "Балтийского флота". "Нюрнберг" вошел в состав "Северной групы и с 25 сентября по 1 октября крейсировал у Аландских островов сначала с линейными силами, потом с эсминцами 8-й флотилии. 29 сентября крейсер столкнулся с танкером "Ригель", получив незначительные повреждения.
В конце 1941 года А. Гитлер объявил Норвегию "Зоной судьбы" и приказал перевести туда основные силы немецкого флота. "Нюрнберг" вошел в их число, но исполнение приказа затянулось. С января по август 1942 года крейсер находится у заводской стенки, проходя капитальный ремонт, во время которого произвели замену турбин и усилили зенитное вооружение. После завершения работ "Нюрнберг" прошел испытания, затем курс боевой подготовки и с 11 ноября по 2 декабря перешел в Норвегию, на замену уходящего в Германию на капитальный ремонт "Адмирала Шеера". Крейсер не принимал участие в боевых действиях. После "Новогоднего боя" А. Гитлер приказал вывести из состава флота все тяжелые корабли, которые все же удалось отстоять новому главкому ВМФ К. Деницу. Что касается "Нюрнберга", то его вернули в учебные крейсера.
7 марта 1943 года крейсер находился у Нарвика в бухте Богем. Дул сильный ветер, и корабль снесло на сеть противоторпедного заграждения. В сети запутались винты, подоспевшие тральщики и буксир оттащили корабль, и позднее водолазы приступили к их очистке. В мае 1943 года "Нюрнберг" вернули в Германию. Во время перехода у Ставангера его атаковали два британских торпедных катера, но безрезультатно. Оставшийся путь прошел без происшествий. После прибытия в Германию крейсер зачислили в отряд учебных кораблей. В этом качестве он прослужил до конца 1944 года. 30 марта 1944 года на корабле в лазарете произошел первый пожар, а 13 июня 1944 года второй (возгорание кабелей в 3 отсеке). Оба пожара были быстро потушены.
12 октября "Нюрнберг" в составе соединения проводил маневры восточнее острова Борнхольм, где немецкие корабли были обнаружены советской подводной лодкой "Лембит" (капитан 3 ранга А.М. Матиясевич). Так как они выполняли различные маневры, и к тому же на большой скорости, попытки выхода в атаку не увенчались успехом, и А.М. Матиясевичу пришлось лишь наблюдать ход учений в перископ. На "Нюрнберге" о присутствии советской подводной лодки так ничего и не было известно. По свидетельству А.М. Матиясевича, беседовавшего с командиром крейсера капитаном 1 ранга Г. Гисслером после войны, сигнальщики все же обнаружили перископ, но их докладам не поверили.