Durant la Invasió de l'Iraq de 2003 els M109 tornarien a ser desplegats a la zona. En aquest cas ja hi havia el model M109A6, que es va fer servir per acompanyar la punta de llança que va atacar Bagdad: la 3a divisió d'infanteria mecanitzada. El coronel d'artilleria de la divisió, Thomas Torrance, va escriure que el rendiment de l'M109A6 era magnífic, podent-se preparar per disparar en menys de 2 minuts i amb molta precisió. Durant aquesta guerra es van fer servir nous vehicles de suport com l'M7 Bradley FIST i l'AFATDS. A més a més es van provar dos nous projectils: munició de precisió guiada SADARM, que amb 108 llançaments va destruir 48 vehicles, i munició M795 d'alt explosiu i abast millorat. En total es van llançar 13.923 projectils durant l'enfrontament.