Insgesamt verbanden die "ISU-152" erfolgreich drei Haupttypen in sich: die Rolle als schweres Sturmgeschütz, Jagdpanzer und Panzerhaubitze. In jeder dieser Kategorien gab es jedoch andere und spezialisiertere Selbstfahrartilleriefahrzeuge mit besseren Charakteristiken im Vergleich zu den "ISU-152". Während des Zweiten Weltkrieges waren "ISU-152" außer in der UdSSR auch in Dienst bei den in der Sowjetunion aufgestellten Einheiten der polnischen Armee. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden sie an die Volksrepublik China und Ägypten geliefert oder verkauft, entsprechend kamen sie im Korea- und den Arabisch-Israelischen Kriegen zum Kampfeinsatz. Bei ersterem war ihre Anzahl nicht groß, im zweiten Fall wurden sie in festen Feuerstellungen am Ufer des Sueskanals verwendet. Einige Fahrzeuge wurden von den israelischen Streitkräften erbeutet. Während der Niederschlagung des ungarischen Volksaufstandes im Jahr 1956 bestätigten die "ISU-152" der sowjetischen Armee noch einmal ihr großes Vernichtungspotential, aber es gelang den Aufständischen auch, einige Fahrzeuge zu beschädigen oder zu zerstören. Ende der 1950er-Jahre wurden die im Dienst verbliebenen "ISU-152" modernisiert und nur etwa fünfzehn Jahre später endgültig ausgemustert.