Ihren ersten Einsatz hatte die B-2 1999 im Rahmen des Kosovokrieges. Zwei Bomber (Konfiguration „Block 30“) des "509th Bomb Wing" hoben am Morgen des 25. März von der Whiteman Air Force Base in Missouri ab, um nach mehreren Luftbetankungen Ziele in Jugoslawien anzugreifen. Dazu gehörten als wichtig eingestufte Kommunikationseinrichtungen, Luftabwehrsysteme, Flughäfen und Kasernen. Der gesamte Einsatz, bei dem jeder Bomber 16 JDAM-Präzisionsbomben abwarf, dauerte 31 Stunden. In der Nacht vom 7. auf den 8. Mai warf eine B-2 fünf JDAM ab, welche die chinesische Botschaft in Belgrad trafen. Laut amerikanischer Stellungnahmen war dies Ergebnis fehlerhafter Geheimdienstinformationen. Bis zum Ende des Konflikts im Juni flog die B-2-Flotte insgesamt 32 Einsätze und warf dabei über 500 JDAMs ab. Eigene Verluste oder Beschädigungen waren nicht zu verzeichnen.