בחודש ספטמבר 1973 נמצא ברמת הגולן רק גדוד ארטילריה אחד, גדוד 334, שהיה כפוף לחטיבה המרחבית של הרמה, חטיבה 820. היו בו סוללת תותחים מתנייעים M-50 ושתי סוללות של מרגמות 160 מילימטר.
בעקבות התגברות המתיחות בזירה ועליית הכוננות החל ממחצית ספטמבר תוגברה רמת הגולן בסוללות ארטילריה נוספות - תחילה בשתי סוללות תותחי 175 מילימטר מגדוד 55 שבסיסו הקבוע היה בסיני, ובהמשך בגדוד הסדיר 405 (שהשתייך במקור לאגד 213 באוגדה 146) שהפעיל תותחים מדגם M-109, ונפרס בצפון ובדרום הרמה. לבסוף, ממש ערב פרוץ המלחמה, הגיע לזירה גם גדוד של תותחי M-50 שאויש באנשי סגל וחניכים מבה"ד 9, בית הספר לתותחנות שבצריפין.
לאחר התגבור כלל הכוח הארטילרי ברמת הגולן 11 סוללות (44 קנים). מהצד הסורי נפרסו כ-900 קני תותחים ומרגמות, שפעלו במסגרת כ-150 סוללות.
כוחות התותחנים ברמה עמדו תחילה תחת פיקוד מפקד גדוד 334. בהמשך נטל את הפיקוד עליהן מפקד התותחנים הפיקודי, סגן אלוף אברהם בר-דוד. מפקד גדוד 405, רב-סרן אריה מזרחי, היה למפקד הסיוע הארטילרי של חטיבה 7 בצפון רמת הגולן. מפקד גדוד 334 סגן אלוף אריה שוורץ, היה למפקד הסיוע של חטיבה 188 בדרום הרמה. מפקד גדוד 55, סגן אלוף שרגא בן צבי, ומפקד גדוד בית הספר לתותחנות, סגן אלוף בן עמי כהן, התמקמו בתל אביטל ובתל פארס כדי לטווח את הארטילריה. תצפיות ארטילריה נוספות נפרסו בנקודות שולטות וקצינים מן הסוללות יצאו אל כוחות הקרקע כדי לשמש כקציני שיתוף ארטילרי (קש"א).
לרשות התותחנים ברמת הגולן עמד תחילה מצבור תחמושת ארטילרית בבסיס הלוגיסטי בצנובר ובו כ-7,000 פגזים - כמות המספיקה לתקריות וימי קרב בודדים.
בקרב ההגנה ומתקפת הנגד.
כמו בחזית הדרום הקדימו הסורים להתקפת הקרקע הכנה ארטילרית, שנמשכה 35 דקות. סוללות הארטילריה הישראליות ברמה ירו מצדן אש לסיוע בקרב ההגנה לשתי חטיבות השריון, למוצבי צה"ל על הקו הסגול ולחיילים במוצב החרמון, שהותקף על ידי קומנדו סורי. נורתה גם "אש על מוצבינו" כאשר קרבו הסורים למוצבים. הארטילריה ירתה במהלך ליל 6–7 באוקטובר גם פגזי תאורה, אך מלאי הפגזים מסוג זה אזל במהלך הלילה.
במהלך הלילה נאלצו הסוללות בדרום רמת הגולן לסגת לעמדות מערביות יותר בשל התקדמות הכוחות הסורים, שהצליחו לחדור בדרום רמת הגולן. בשני מקרים נתקלו סוללות תותחים בטנקים סורים וספגו אבדות כבדות: עמדות סוללה ב' מגדוד 405 ליד גבעת אורחה נשטפו על ידי הטנקים, שלושה מהתותחים המתנייעים שלה הושמדו ו-15 מחייליה נהרגו. סוללה מגדוד בה"ד 9 שנעה מערבה נקלעה לחניון טנקים סוריים, שלושה תותחים מתנייעים הושמדו, ו-15 חיילים נהרגו. גם כמה משאיות תחמושת שהיו בדרכן לסוללות ברמה נפגעו על ידי הטנקים הסורים החודרים. בהמשך, במקרה אחד, נפגעו גם תותחים מתנייעים של גדוד המילואים 827 מאש טנקים סורים כשעלו לרמה במעלה יהודיה.
בבוקר ה-7 באוקטובר הוכפפו גדודי התותחנים שנמצאו ברמת הגולן לאגד 212, האגד של אוגדה 36 הקבועה, שהיה בפיקודו של אלוף-משנה בני ארד.
שני אגדים ארטילריים נוספים מכוחות המילואים הצטרפו לאחר פרוץ המלחמה לאגד 212 ברמת הגולן:
רוב התותחים והמרגמות של אגד 282 אוחסנו במחנות במפרץ חיפה ורק מיעוטם נמצא בבסיסים בגליל העליון. חלק מהיחידות של האגד נדרשו לחצות את הגליל בנסיעה עצמית ללא מובילים. הן נסעו בכבישים הראשיים ותדלקו בתחנות דלק אזרחיות. הגעת כוחות האגד לרמה נמשכה עד 8 באוקטובר. באותה עת הגיעו לרמה גם יחידות אגד 213, שנעו לרמה דרך בקעת הירדן מבסיסיהן שליד ירושלים.
ב-7 באוקטובר בערב היו ברמה ולמרגלותיה עשרה גדודי ארטילריה. ב-8 באוקטובר בבוקר כבר הגיע מספרם לכעשרים. הם כללו גם גדודי מילואים נוספים מעתודת המטה הכללי שנשלחו צפונה - לרבות גדוד תותחי 175 מילימטר (412), שני גדודי תותחי 130 מילימטר וגדוד הקטיושות 270.
חלק מיחידות המילואים שהגיעו לזירה החלו להיפרס בעמדות ממערב לירדן, וביניהן סוללות מרגמות מתנייעות 120 מילימטר שהקדימו להגיע ונפרסו כדי להגן על הגשרים שעליו.
במהלך הניסיון הראשון של חטיבת גולני לכבוש בחזרה את מוצב החרמון מידי הסורים ב-8 באוקטובר לא קיבלו היחידות התוקפות סיוע ארטילרי משמעותי, ככל הנראה עקב חוסר תכנון מוקדם מספיק. בין ההרוגים בקרב זה היה גם קצין הקישור הארטילרי שנלווה לכוח.
גדודי אגד 213 נפרסו תחילה בעמדות באזור עין גב והחלו לירות, ובהמשך עלו לרמה בצירי אל על וגמלא בעקבות החטיבות של אוגדה 146 שפתחו בהתקפת הנגד בגזרה הדרומית של הרמה. הן הוטרדו מאש ארטילרית סורית, שכוונה ככל הנראה מתל פארס ופחתה לאחר שהתל נכבש בחזרה על ידי צה"ל ב-9 באוקטובר. גדודי אגד 282 סייעו באותו יום להתקפת אוגדה 210 על כיס חושניה במרכז הרמה. למחרת סייע אגד 213 להתקפת אוגדה 146 עד לקו הסגול.
אגד 212 הוסיף לפעול בצפון הרמה. ב-9 באוקטובר, במהלך קרב עמק הבכא, ריכז מפקד הסיוע של האגד אריה מזרחי את אישם של שבעה גדודי ארטילריה לסיוע לחטיבה. ריכוז אש זה מילא תפקיד חשוב בהדיפת ההתקפה הסורית.
משימות נוספות שמילאו יחידות הארטילריה בשלב זה כללו גם אש לטווח ארוך שנורתה על ידי התותחים בקוטר 175 מילימטר. היא נורתה לעבר סוללת טילי קרקע-קרקע סורית מדגם פרוג ולעבר סוללות של טילים נגד מטוסים, בניסיון לשתקן ולסייע לפעולת חיל האוויר בזירה. למטרה זו גם ירו התותחים מוץ ארטילרי.
כדי להתמודד עם הצורך הגובר בתחמושת הקים מפקד התותחנים הפיקודי מרכז תחמושת פיקודי בחצור הגלילית, ובסיוע ראש מטה הפיקוד ניתנה בצירי התנועה עדיפות לשיירות תחמושת ארטילרית.
גדודי הארטילריה של האוגדות המשיכו לספוג אש ארטילריה סורית ונאלצו לדלג לעמדות חלופיות. גם מטוסי אויב הטרידו את הגדודים. ב-10 באוקטובר פגע מטוס אויב בסוללת מרגמות 120 מילימטר מגדוד 352 באזור אל על ושמונה מחייליה נהרגו.
במקביל ללחימה ברמת הגולן נפרסו ארבעה גדודי ארטילריה בגזרות משנה של פיקוד הצפון: גדוד תותחי 155 מילימטר הוצב בעמק בית שאן וגדוד מרגמות 120 מילימטר הוצב בעמק הירדן. שני גדודים של מרגמות 120 מילימטר הוצבו במחוז מירון וסייעו בהתמודדות עם פעולות ההטרדה שניהלו מחבלים מדרום לבנון נגד ישראל במהלך המלחמה.
בלחימה במובלעת הסורית.
לקראת פריצת צה"ל מזרחה לתוך סוריה ב-11 באוקטובר נערכו גדודי הארטילריה בקרבת הקו הסגול על מנת לסייע להבקעה. 13 גדודים הוקצו למשימה תחת פיקוד האגדים 212 ו-282. אגד 213 נשאר בחלקה הדרומי של רמת הגולן.
אוגדה 36 תכננה הכנה ארטילרית להבקעה באורך של שעתיים, ולאחר מכן "ארגז אש" נע לפני חזיתם ובאגפיהם של הטנקים הפורצים, שנועד בעיקר כדי לפגוע בחוליות של מפעילי טילים נגד טנקים. גדודים הוקצו לסיוע ישיר לחטיבה 7 שתקפה באגף הצפוני של חזית ההבקעה. במהלך ההבקעה נורו אלפי פגזים. אש רציפה נורתה גם על מוצב החרמון הכבוש על ידי הסורים והוא מוסך בפגזי עשן כדי לסכל תצפית ממנו.
בשעות הצהריים רוכזה האש הארטילרית לסיוע בהבקעת אוגדה 210 מדרום לגזרת אוגדה 36, לאחר שהתקפתה הסתבכה. בתוך שעתיים וחצי נורו כ-4,800 פגזים על ידי שלושה גדודי תותחים וסוללה נוספת. באותו יום המריא לראשונה מטוס קל למטרת טיווח התותחים מהאוויר, אך הוא הופל על ידי טיל נגד מטוסים וארבעת יושביו נהרגו.
ב-12 באוקטובר ולמחרת קודמו אל תוך המובלעת שכבש צה"ל חמישה גדודי ארטילריה תחת פיקודו של אגד 282. האש הארטילרית המרוכזת שירו בימים אלו 7–8 גדודים סייעה בהדיפת התקפת הנגד שערכו כוחות עיראקיים נגד כוחות צה"ל במובלעת. במהלך חילוצו של יוסי בן-חנן מתל א-שמס נורתה ארטילריה כבדה על התל ועל דרכי הגישה אליו כדי למנוע מהסורים להגיע אל הפצועים. ב-13 באוקטובר סייע הירי הארטילרי, לרבות ירי קטיושות על ידי גדוד 270, בכיבושו של תל א-שמס.
ב-12 באוקטובר נעשה ניסיון ראשון לירות על דמשק, כאשר ארבעה תותחים מתנייעים (M-107) ארוכי טווח מגדוד 412 נעו מזרחה אל מעבר לקווי צה"ל והתמקמו בעמדות באזור חרפא. מטרת הפעולה הייתה קיצור הטווח אל העיר דמשק בירת סוריה והנחתת אש ארטילרית לעברה. הם ירו במשך כ-20 דקות 40 פגזים לעבר שדה התעופה אל מאזה בפאתי דמשק, אך שדה התעופה היה מחוץ לטווח התותחים. בליל 13-14 באוקטובר בוצע ניסיון נוסף. שני תותחים מהגדוד קודמו לאזור מזרעת בית ג'אן, מלווים בכוחות מסיירת מטכ"ל ומסיירת גולני לאבטחת התותחים. כל קנה ירה 10 פגזים (סך הכל 20 פגזים) אל שדה התעופה אל מאזה. במקביל ירו גם יתר גדודי הארטילריה בגזרה לעבר הסורים על מנת להקשות עליהם לאתר את מקור האש לעבר דמשק. הפעם נרשמו פגיעות מדויקות.
בימים הבאים סייעו יחידות אגד 212 ואגד 282 לקרב ההגנה של כוחות צה"ל במובלעת נגד התקפות נגד סוריות ועיראקיות. שני גדודי תותחי ה-130 מילימטר של צה"ל ברמה כילו לפני כן את כל מלאי התחמושת שלהם שנמצא בידי צה"ל, אך בשטח המובלעת תפס צה"ל אלפי פגזי 130 מילימטר והם הועברו לגדודים ונורו לעבר הסורים. ב-14 וב-15 באוקטובר ירו יחידות אגד 282 כ-3,600 פגזים. אש סיוע נורתה גם ב-16 באוקטובר לשם בלימת התקפת הנגד המשולבת של הסורים, העיראקים והירדנים. הגדודים הוטרדו בעמדותיהם על ידי אש נ"ס שכוונה על ידי קציני תצפית סורים ממורדות החרמון ומתילים שלא נכבשו, ונאלצו להחליף עמדות מדי פעם. ב-19 באוקטובר סייעה הארטילריה, לרבות גדודים שפעלו מדרום הרמה תחת פיקוד אגד 213, בבלימת התקפת נגד נוספת.