Уже первые серийные танки этой модели начали поступать в войска Итальянской Ливии в группировку генерала Валентино Бабини. Здесь они приняли участие во вторжении в Египет, впрочем, большая их часть была потеряна в конце 1940—начале 1941 года в ходе операции «Компас», когда британские войска выбили итальянцев из Египта. В течение 1941—42 годов, став единственной более-менее серьёзной танковой силой итальянцев, М13/40 применялись при осаде Тобрука и в первой битве при Эль-Аламейн. При этом итальянцы потеряли множество этих машин. Тем не менее к концу 1941 года танки М13/40 составляли если не костяк бронетанковых сил стран «Оси» в Северной Африке, то уж точно добрую половину из их числа, что, естественно, не могло положительно сказаться на общем качестве итало-германской бронетехники. Однако выбирать Роммелю было не из чего, поставки из Германии были относительно ограниченными, да и Италия не могла выпускать достаточного количества техники.