По окончании польской кампании дивизия первоначально была размещена в Брест-Литовске, а в начале ноября 1939 была направлена в Северную Карелию (ЛВО). Здесь дивизия в составе 9-й армии участвовала в Советско-финляндской войне, действуя на направлении Салла. Хотя наступление дивизии и не достигло цели, 122-я стрелковая дивизия оказалась фактически единственным соединением 9-й армии, которое смогло избежать окружения и тяжёлых потерь в ходе этой войны.