于提供直接火力支援或远程砲兵支援。强大的152mm榴弹炮对堡垒、步兵阵地和装甲目标有良好效果。虽然原本并非用作反坦克作战，但后期也活跃于反坦克作战中以坦克歼击车使用。通常採取埋伏战术，以免遭受德军精准炮火射击。152 mm ML-20S榴弹炮可发射穿甲弹、高爆弹及高爆反坦克弹（HEAT）。除了直接贯穿装甲杀伤敌方装甲外，大威力的高爆弹可以震伤敌方装甲兵，震松坦克内部零件。首次参加的作战是库尔斯克战役。SU-152成功击毁德军的虎式坦克、豹式坦克，甚至象式驱逐战车（因高爆弹并没有贯穿，被击毁的大部份象