Die Elsass und ihre Schwesterschiffe der Braunschweig-Klasse trugen als erste Linienschiffe der Kaiserlichen Marine neuentwickelte Schnellladekanonen vom Kaliber 28 cm. Diese konnten durch das neuentwickelte Schnell-Ladesystem mit Keilverschluss und Messinghülsen eine wesentlich höhere Feuergeschwindigkeit erreichen als die zehn Jahre älteren Mantelringkanonen der Brandenburg-Klasse mit gleichem Kaliber und gleicher Rohrlänge.
Ein Novum war das Anheben des Mittelartilleriekalibers von 15,0 cm auf 17,0 cm. Parallel zu dieser Kalibersteigerung führten andere Marinen ein sogenanntes Zwischenkaliber zur Stärkung der Feuerkraft ein. Die Kaiserliche Marine ging diesen Weg nicht, sondern steigerte nur das Kaliber der Mittelartillerie. Die gewählte Größe stellte das höchste zulässige manuell zu ladende Geschossgewicht dar. Eine Granate vom Kaliber 17,0 cm wog ca. 70 kg, und bei einem angestrebten Salventakt von 5 Schuss/min wurde dem Ladepersonal physisch sehr viel abverlangt. Ein neues Modell wurde auch für die Leichte Artillerie eingeführt: die verlängerten Rohre erlaubten eine größere Schussweite der 8,8-cm-Torpedobootsabwehrgeschütze.
Nach der Schiffstaufe wurde der Neubau Elsass am 26. Oktober 1904 zur Endausrüstung in die Kaiserliche Werft Kiel überführt und dort am 29. November 1904 offiziell in Dienst gestellt. Nach Abschluss der Erprobungen im Mai 1905 teilte man das Schiff der 1. Division des neuaufgestellten II. Geschwaders zu. In diesem Verband versah es seinen Flottendienst und nahm an Manövern sowie Ausbildungsreisen teil. Am 28. August 1908 kam es durch unsachgemäßes Hantieren während einer Munitionsübernahme zu einer Explosion einer Granate, die drei Soldaten das Leben kostete und sechs weitere schwer verletzte. Während eines Manövers kollidierte das Schiff am 14. Dezember 1910 mit dem Linienschiff Schwaben und am 23. März 1912 im Verlauf einer Übung im Skagerrak mit dem Dampfer Pollux. Ab dem 3. Oktober 1911 wechselte die Elsass zum I. Geschwader der Hochseeflotte mit Liegehafen Wilhelmshaven und schied am 29. April 1912 aus dem Geschwaderverband aus, wobei es durch das neue Großlinienschiff Oldenburg ersetzt wurde. Die Besatzung wurde reduziert und nur kurzzeitig für Manöver auf volle Stärke gebracht. Am 17. März 1913 erfolgte die Außerdienststellung in Kiel, und das Schiff wurde Beischiff der Reserve-Division Ostsee.
Wegen der drohenden Kriegsgefahr wurde die Elsass am 31. Juli 1914 wieder in Dienst gestellt und gehörte fortan dem IV. Geschwader an.
6.–9. Januar 1915 Teil der Deckungstreitkräfte zum Finnischen Meerbusen vorstoßender Panzerkreuzer
anschließend bis Juli Wachschiff in der Elbe und Jade-Mündung
10./11. Juli 1915 Vorstoß nördlich Gotland
18./19. Juli 1915 Vorstoß nördlich Gotland, wegen Nebels abgebrochen
1. August 1915 Vorstoß gegen die Baltischen Inseln
6.–20. August Vorstoß in die Rigaer Bucht, dabei am 8. August auf dem russischen Kanonenboot Grosjaschtschi zwei schwere Treffer erzielt, später Artilleriegefecht mit dem Linienschiff Slawa
29.–31. August 1915 Vorstoß zum Finnischen Meerbusen
21.–23. September 1915 Vorstoß in die nördliche Ostsee
7./8. Oktober 1915 Teil der Deckungstreitkräfte für Minenunternehmung in der Irbenstraße
18. Dezember 1915 Außerdienststellung und Verlegung nach Kiel
ab 25. Juli 1916 Ausbildungsschiff der I. Marine-Inspektion und geplanter Umbau zum Kadettenschulschiff für die Inspektion des Bildungswesen der Marine; desarmiert
Siegfried Breyer: Die Marine der Weimarer Republik. Marine-Arsenal Sonderheft, Bd. 5, Podzun-Pallas Verlag, Friedberg 1992. ISBN 3-7909-0464-3.
Siegfried Breyer: Schlachtschiffe und Schlachtkreuzer 1905–1970, J. F. Lehmanns Verlag, München 1970. ISBN 3-88199-474-2.
Erich Gröner: Die deutschen Kriegsschiffe 1815–1945. Band 1. Panzerschiffe, Linienschiffe, Schlachtschiffe, Flugzeugträger, Kreuzer, Kanonenboote. Bonn: Bernard & Graefe 1998, ISBN 3-7637-4800-8.
Gerhard Koop, Klaus-Peter Schmolke: Die Linienschiffe der Brandenburg- bis Deutschland-Klasse. Schiffsklassen und Schiffstypen der deutschen Marine. Band 10. Bonn: Bernard & Graefe 2001, ISBN 3-7637-6211-6.
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Linienschiffgeschwader aus der dritten Division des zweiten Geschwaders auf der Reede vor Travemünde (1908)
Teeausgabe auf dem Schiff (1908)
Ein Geschwader der Deutschen Hochseeflotte: Linienschiff der Braunschweig-Klasse (Vordergrund), weitere Linienschiffe und ein Seeaufklärungs-Zeppelin
