MiG-27 oli Su-17:n ohella Neuvostoliiton pääasiallinen kevyt hävittäjä-pommittaja 1970- ja 1980-luvuilla. Se osallistui Afganistanin sisällissotaan ja myös ensimmäiseen Tšetšenian sotaan. Neuvostoliiton hajottua Venäjän ilmavoimat päätti supistaa konekantaansa ja kaikki yksimoottoriset taistelukoneet poistettiin käytöstä 1990-luvun aikana, mukaan lukien MiG-23 ja MiG-27. Joitakin satoja koneita on edelleen varastoituna. Jotkin entisen Neuvostoliiton maat käyttävät MiG-27:ää edelleen. Ukraina myi neljä MiG-27M-konetta Sri Lankan hallitukselle. Kylmän sodan aikana konetta ei myyty ulkomaille Intiaa lukuun ottamatta, vaan vientiasiakkaat joutuivat tyytymään vähemmän tehokkaaseen MiG-23BN:ään.