Sau đó, AC-130 tiếp tục được điều động tham chiến trong cuộc xâm lược Panama (diễn ra từ ngày 20 tháng 12 năm 1989 đến ngày 7 tháng 1 năm 1990). Trong cuộc chiến này, AC-130 lần lượt tiêu diệt hàng loạt các mục tiêu trọng yếu là căn cứ không quân Rio Hato, Paitilla, các sân bay Torrijos, Tosamen và cảng Balboa, cùng một số cơ sở quân sự riêng biệt khác. Địa hình tác chiến được giới hạn tương đối hẹp và hoàn toàn không có lực lượng phòng không đã biến AC-130 như đang tham gia vào một cuộc diễn tập bắn đạn thật hơn là tác chiến trong một cuộc chiến tranh. Chiến thuật được áp dụng rất truyền thống, hai máy bay AC-130 tham gia vòng lượn từ hai phía của vòng tròn, xạ kích xuống mặt đất trong vùng hỏa lực bán kính 15m, tiêu diệt mọi mục tiêu. Đặc biệt là trong thời gian chiến tranh ở Panama, máy bay tham gia tác chiến vào ban ngày.