Основным местом эксплуатации этих самолётов стала Африка. Они применялись в качестве бомбардировщиков в 15-й бомбардировочной эскадрилье «La Disperata» и для транспортных перевозок во время Итало-эфиопской войны 1935-1936 годов в Ливии. После 1939 года Ca.101 стали выводиться из эксплуатации и заменяться более новой и совершенной моделью Caproni Ca.133. Последние самолёты были переведены в резерв и сохранялись в таком качестве до 1942 года.