На фотографии вверху СУ-152  гв. майора Алексея Санковского (1541-й сап), июль, 1943 г.

Самоходные установки СУ-152 впервые приняли участия в боях на участке 2-й Танковой Армии в период оборонительных боев на Курской Дуге и прекрасно себя проявили. Так, 1541-й сап гвардии майора Алексея Санковского в боях в райое Степь, Подсоборовка (участок 16-го ТК) добился отличного выполнения поставленных задач. Полк уничтожил более 30 танков и самоходных орудий, включая 5 "тигров". Полк хорошо проявил себя и в Орловской операции (июль-август 1943 г.). В этих боях было подавлено 3 батареи противника. уничтожено 24 противотанковых и 12 полевых орудий и около 800 солдат и офицеров противника. Гвардии майор Алексей Санковский по представлению командира 164-й танковой бригады (16-й тк) полковника Копылова был награжден орденом "Красное Знамя".

СУ-152 находились на вооружении самоходно-артиллерийских полков 2-й ТА и в период боев под Винницей и Корсунь-Шевченковского (январь-февраль 1944 г.). 12 установок СУ-152 в составе 1540-го САП (3 ТК) и 10 установок СУ-152 в составе 1542-го САП (16 ТК).

К началу боевых действий АРМИЯ имела самоходных орудий СУ-152 – 22. Резкие климатические изменения в районе боевых действий войск АРМИИ, привели дороги в плохое состояние, что ставило под угрозу обеспечение самоходных орудий ГСМ и боеприпасами. Это заставило оставить некоторое количество боевых установок для подтягивания тылов. Совершение больших переходов (до 300 км) привело к большому расходу моточасов и выходу из строя боевых установок. После первого 120 км марша, к месту своевременно не пришло СУ-152 - 17. После второго марша в район СТАНИСЛАВЧИК вышли из строя и пришли в полную негодность: СУ-152 - 9. Основной причиной выхода из строя боевых установок явилось – расход моточасов и плохая подготовка водительского состава. За период боевых действий самоходная артиллерия в основном участвовала при отражении сильных танковых атак противника. Действовала из засад. Тяжелые артполки СУ-152 в основном использовались в качестве резерва и выдвигались на передний край при курсировании танков «тигр» перед передним краем. К исходу боевых действий, на 24.2.44 2-я танковая армия имела в строю самоходных орудий СУ-152 -3.

В период подготовки к наступлению в районе Тыргу-Фрумос в апреле 1944 г. в состав 2-й ТА вошел 375-й гвардейский тяжелый самоходно-артиллерийский полк, имевший на вооружении 19 установок СУ-152. За три дня боев, в результате неправильного применения,  полк безвозвратно потерял 11 установок. Позже при отражении немецкого контрнаступления у Яссы в июне 1944 г. благодаря маневра и умелого руководства, полк уничтожил на участке Яссы 10 танков и самоходных орудий противника, 2 миномеиные батареи и до 375 солдат и офицеров. Несмотря на малое количество самоходных установок СУ-152  ( 7 в строю и 3 в ремонте) полк отбил до 7 контратак танков и пехоты противника.