Năm 1920 lực lượng kỵ binh của Budyonny tham gia chiến đấu trong Chiến tranh Nga - Ba Lan. Ban đầu đội quân này đã giành được một vài thắng lợi dẫn đến việc đẩy người Ba Lan ra khỏi Ukraina và sau đó là phá vỡ phòng tuyến phía Nam của quân đội Ba Lan. Tuy nhiên lực lượng Hồng quân sau đó đã gặp thất bại nặng nề tại Warszawa, mà một trong những nguyên nhân chính là đội kỵ binh của Budyonny bị sa lầy ở Lviv. Sau khi Tập đoàn kỵ binh số 1 thất bại trong Trận Komarów (một trong những trận giao chiến bằng kỵ binh lớn nhất trong lịch sử), Budyonny được lệnh xuống phía Nam để tiêu diệt lực lượng Bạch vệ tại Ukraina và Krym. Tuy thất bại ở Ba Lan, nhưng ông vẫn là một trong những chỉ huy quan trọng nhất dẫn đến chiến thắng của Hồng quân ở cuộc Nội chiến.