Eingesetzt wurden die Maschinen ab November 1942 im Mittelmeerraum vom Fliegerhorst Pomigliano d’Arco (). Von dort aus führten sie Nachschubtransporte für die in Nordafrika kämpfenden deutschen und italienischen Truppen durch. Das geschah häufig in größeren Gruppen von bis zu 100 Maschinen (zusammen mit &lt;a href="Junkers%20Ju%2052/3m"&gt;Junkers Ju 52/3m&lt;/a&gt;), die von Messerschmitt Bf 110 begleitet wurden. Da die alliierten Luftstreitkräfte in diesem Gebiet die Luftüberlegenheit errangen, kam es zu teilweise schweren Verlusten. So wurden allein am 22. April 1943 14 Me 323 eines Betriebsstofftransports bei Cap Bon abgeschossen. Bis zum September 1943 erfolgten die Einsätze im Mittelmeerraum. Dabei gingen etwa 65 Me 323 verloren, weitere 25 wurden beschädigt. Ab Oktober 1943 wurde das Geschwader an die Ostfront verlegt.