Während der Adriaeinsätze Mitte der 1990er Jahre wurde die Fregatte zeitweise mit einem Goalkeeper ausgerüstet, einem zusätzlichen Flugabwehrsystem. Seit 1995 stehen das moderne Flugkörpersystem RIM-116 Rolling Airframe Missile und seit 1998 ein neuer Zentralrechner sowie eine neue Radarantenne TRS 3D/32 als Ersatz für die Luft- und Seeraumüberwachungsantenne DA 08 zur Verfügung.
Mit Beendigung des Kalten Krieges haben sich auch die Aufgaben des Schiffes für den Konvoischutz, die U-Boot-Jagd sowie der allgemeinen Überwasser-Seekriegsführung im Rahmen der Landes- und Bündnisverteidigung, für den dieser Schiffstyp ursprünglich ausgelegt wurde, inzwischen erweitert. Seit 1990 traten Aufträge in der Krisenvorbeugung und Krisenabwehr immer mehr in den Vordergrund. Zuletzt war sie für die Frontex im Einsatz.[1]
Die Karlsruhe wurde Ende 2016 aus der Fahrbereitschaft genommen. Sie wurde nach über 33 Jahren Dienstzeit, in welchen sie 784.467,9 Seemeilen zurücklegte, am 16. Juni 2017 im Marinearsenal Wilhelmshaven außer Dienst gestellt.
Die Karlsruhe wurde an die WTD 71 übergeben und wird seit Oktober 2024 für Ansprengversuche genutzt.[2][3] Dies soll zur Erforschung und Entwicklung von realitätsnäheren Schockrechnungen, Schocksimulationen und somit zu besseren Konstruktionsgrundlagen für künftige Marineschiffe beitragen. Die Karlsruhe wurde durch das namensgebende erste Schiff der Baden-Württemberg-Klasse ersetzt, das ursprünglich 2017, nun aber 2019 in Dienst gestellt wurde.
Das Schiff liegt im Marinearsenal in Kiel (Stand Juni 2023).
06/2016–09/2016 Flaggschiff des COM SNMG 2.[8] Übergabe der Funktion an die niederländische Fregatte De Ruyter am 1. September 2016.[9] Einlaufen in Wilhelmshaven nach 183 Einsatztagen am 16. September 2016.[10]