Без учёта фронтовых испытаний осенью 1944 года, по данным Управления Самоходной артиллерии, впервые СУ-100 были применены в бою в январе 1945 года в ходе Будапештской операции, а конкретно в бою 5 января в районе города Бичке. В условиях, когда советские войска вели стратегическое наступление, СУ-100 нередко применялись при завершении прорыва тактической глубины обороны противника в роли штурмовых орудий, как например, в Восточно-Прусской операции, где были задействованы 381-й и 1207-й самоходно-артиллерийские полки. При этом самоходно-артиллерийские части шли в атаку либо с хода, либо с подготовкой в сжатые сроки.