Летом 1938 года пять СУ-5-2 применялись РККА во время боевых действий у озера Хасан. Хотя боевое применение СУ-5-2 из состава 2-й механизированной бригады РККА в боях у озера Хасан было непродолжительным, в документах военного командования отмечено, что самоходные орудия «оказали большую поддержку пехоте и танкам».