Der erste Kriegseinsatz von Stirlings fand am 10. Februar 1941 bei einem Angriff auf ein Ölvorratslager bei Rotterdam statt. Beim Luftangriff auf Lübeck am 29. März 1942 wurden neben den zweimotorigen Vickers-Wellington auch die wesentlich größeren Stirling-Bomber eingesetzt. Auch am ersten „Tausend-Bomber-Angriff“ (Operation Millennium) Ende Mai 1942 gegen Köln waren Short Stirlings beteiligt. Vor ihrer Verwendung für zivile Transportzwecke dienten die Stirlings gegen Kriegsende noch zum Legen von Seeminen.