Letouny E-3 Sentry byly mezi prvními, které byly nasazeny v rámci operace Pouštní štít, kde okamžitě zahájily pozorovací mise proti iráckým silám. Během operace Pouštní bouře letouny E-3 odlétaly 379 misí, při kterých strávily 5 052 hodin v pozorovacích pozicích. Schopnost sbírat mnoho dat z radarových a počítačových podsystémů letounů E-3 vedla k tomu, že celá letecká válka mohla být poprvé v historii nahrávána. Dále poskytování vedení se sdělováním aktuálních informací o aktivitě nepřítele vedlo k tomu, že operátoři systémů v letounech E-3 asistovali při 38 z 41 sestřelů nepřátel zaznamenaných během celého konfliktu. Letouny E-3 NATO se účastnily mezinárodní letecké operace v Libyi v roce 2011.