下午3時15分，6架日本魚雷機又對“大黃蜂”號展開進攻。當時，“諾思安普敦”號巡洋艦正拖著“大黃蜂”號在海麵緩緩行進，向南撤退。發現敵機以後，“諾思安普敦”號立即砍斷繩索，轉舵閃避魚雷。在日軍一連串的魚雷攻擊下，“大黃蜂”號終於在10月27日淩晨1時35分長眠海底。
“大黃蜂”號沉沒後，日軍向北後撤，計劃第二天再戰。但是，10月27日淩晨2時，日本艦隊連續遭到美國水上飛機的兩次魚雷攻擊。近藤不敢久留，下令艦隊開到恩德尼島以北300海裏水域。在那裏，他接到山本五十六的命令，全艦隊撤回特魯克島。
金凱德率領的美國艦隊在南撤途中也膽戰心驚。這裏的日本潛艇活動頻繁。為了躲避攻擊，戰列艦“南達科他”號竟然與驅逐艦“馬罕”號撞在一起。戰列艦“華盛頓”號也兩次遭到日本潛艇的攻擊。哈爾西聞訊，急令鳴金收兵。
至此，聖克魯斯海空大戰結束，這是美日雙方繼珊瑚海大戰、中途島海戰、東所羅門海戰之後，第四次航空母艦之間的大規模海空廝殺。美軍在戰術上遭到嚴重挫折，1艘航空母艦和1艘驅逐艦被日本人擊沉。但是，從戰略上來看，這次海戰是美軍的又一勝利。首先，粉碎了日陸海軍聯合攻占瓜島的企圖。其次，使山本大將用一次艦隊決戰而殲滅美軍艦隊的夢想化成了泡影。日軍為此付出的代價是昂貴的：2艘航空母艦、1艘巡洋艦遭受重創，損失飛機近100架。由於日本的生產能力有限，這些損失使其元氣大傷。特別是那些訓練有素、經驗豐富、飛行一流的飛行員，大都瞑目大海，更是短期內無法彌補的損失。為此，山本五十六捶胸頓足，痛心疾首。南雲忠一在這次海戰中雖然沒有沉掉航空母艦，但還是因指揮不力被撤職。這位日本海軍“悍將”就此走向下坡路，後來在塞班島兵敗自殺。
在亨德森機場，美海軍陸戰隊和陸軍士兵們一次又一次地打退了日軍的進攻，牢牢地控製住機場，並使日軍傷亡人數10倍於美軍。
日本人為奪取瓜島，更加緊了夜間“東京快車”的行動。不久，他們在瓜島的兵力超過了美軍。但日軍最高指揮部仍對增援的速度不滿意。他們決定由護航艦隊一次把肖特蘭群島基地的增援部隊全部運至瓜島。11月12日黃昏，由田中率領的一支包括11艘運輸船和11艘驅逐艦組成的增援群滿載著日本士兵離開了肖特蘭島，並計劃於14日夜駛進瓜島。另外，包括“比睿”號和“霧島”號戰列艦在內的一支炮擊編隊，在阿部中將的指揮下，於當天深夜從特魯克島趕來，企圖對亨德森機場實施夜間炮擊。阿部認為，日落以後，美國艦隊肯定已經撤走，便依恃兵力強大，放心大膽地開向“鐵底灣”。
同一天，美海軍少將特納奉命率艦隊將6000多名陸軍和海軍陸戰隊援兵送上了瓜島。傍晚，特納的護航艦隊向東南回撤時，巡邏飛機報告，日本炮擊艦隊正在接近瓜島。於是，特納從護航艦隊中抽出5艘巡洋艦和8艘驅逐艦，在海軍少將卡拉漢的指揮下，重返“鐵底灣”。此時，為第一批增援船隊護航的斯考特艦隊也由卡拉漢指揮。卡拉漢把兩支艦隊的13艘軍艦排成一字長蛇陣。前麵是4艘驅逐艦“庫欣”號、“拉菲”號、“斯特雷特”號、“奧巴朗”號；中間是5艘巡洋艦“阿特蘭大”號、“舊金山”號、“波特蘭”號、“海倫娜”號、“朱諾”號；後麵是4艘驅逐艦“艾倫沃德”號、“巴頓”號、“蒙森”號、“弗列徹”號。這種隊形的好處是利用前衛雷達及早發現敵艦，然後轉向迅速形成“T”字形陣列。由此掀開了瓜島海戰的序幕。
11月13日淩晨1時30分，美國巡洋艦“海倫娜”號的雷達首先發現敵艦。11分鍾以後，美國艦隊的前衛“庫欣”號驅逐艦突然發現2艘日本驅逐艦，在前方由左向右行進，距離隻有2700米。“庫欣”號立即通報敵情，隨後各艦急速左轉，準備發射魚雷。此時，由於日艦沒有裝備雷達，阿部對逼近的美艦毫無察覺。1分鍾以後，一架外號叫做“路易虱子”的日本飛機在亨德森機場上空投下一顆照明彈，阿部艦隊排成三列。當日軍正準備向機場開炮時，突然瞭望哨發現了正前方的美國艦隊，阿部聞訊後大驚失色。因為他的戰列艦甲板上堆滿了轟擊瓜島機場所用的高爆炸彈。如果一顆美國炮彈落下來，就會把整個軍艦炸毀。
卡拉漢不失時機地率領艦隊衝入日艦隊陣列之中，準備給日本人以毀滅性的打擊。因為美艦在突然性方麵占據優勢，隻要大炮一開火，魚雷一發射，日艦就會遭到厄運。這時的阿部，正下令全部火炮換上穿甲彈，日本水兵就像在中途島時那樣，瘋狂地工作，甲板上亂作一團。遺憾的是，就在這千鈞一發之際，美艦之間的通訊陷入混亂，當各艦終於收到卡拉漢下達的射擊命令時，時間已經整整過去了8分鍾，阿部就是在這8分鍾之內匆匆作好了迎戰準備。天賜的奇襲良機瞬間化為烏有。