在數十年的冷戰中，雙方的關係和冷戰的激烈性也不斷變化。重大的幾次衝突事件包括了第二次國共內戰（1946年—1949年）、柏林封鎖（1948年—1949年）、朝鲜战争（1950年—1953年）、第二次中東戰爭（1956年）、古巴飛彈危機（1962年）、越南战争（1955年—1975年）、蘇聯－阿富汗戰爭（1979年—1989年）、蘇聯擊落大韓航空007號班機（1983年）、以及北約優秀射手演習（1983年）等等。雙方也透過軍事的結盟、戰略部隊的佈署、對第三國的支援、間諜和宣傳、科技競爭（如太空競賽）以及核武器和傳統武器的軍備競賽來進行非直接的對抗。美蘇兩方在許多第三世界的國家進行了一系列政治和軍事的衝突，包括了拉丁美洲、非洲、中東、和東南亞地帶。為了減緩核戰爭的風險，兩方曾在1970年代試圖以緩和政策減緩軍事對立。