緒戦時には水雷戦隊旗艦や軽巡洋艦部隊として各地の攻略作戦に参加している。太平洋戦争においては戦前に想定されたような主力艦同士の砲撃戦による艦隊決戦は生起せず、航空機中心の戦いとして推移した。しかし、航空優勢が確保できない日本軍においては、高速艦艇を用いた島嶼への夜間強行輸送作戦や、米軍の上陸地点への夜襲作戦が頻繁に実施され、この任務に水雷戦隊が駆り出されることになった。5500トン型の各艦は、これを阻止しようとする米国海軍水上部隊との間で死闘を繰り広げた。その後、水雷戦隊の旗艦任務は最新鋭の阿賀野型軽巡洋艦に譲り、徐々に後方任務に就くようになる。機動部隊の護衛から輸送まで幅広い任務に就いた本型は、「北上」を除いて全てが終戦までに戦没している。球磨は主に南西方面にあり、物資や人員の輸送に活躍した。木曾、多摩は開戦時北方部隊の第5艦隊に所属、北洋の警備に当たった。アリューシャン攻略作戦、キスカ撤収作戦に参加している。キスカ撤収後は南方に活躍の舞台を移した。大井、北上の2艦は重雷装艦として待機していたが、艦隊決戦は起こらず、活躍の機会はなかった。その後魚雷発射管の一部を降ろし、高速輸送艦として南方での輸送任務に活躍した。北上は大戦末期に更に回天搭載艦に改造されたが、こちらも出撃の機会はなかった。北上は5,500トン型軽巡洋艦の唯一の生き残りとなった。長良は空母直衛部隊の第10戦隊に所属し、ミッドウェー海戦、南太平洋海戦などに参加、その後は兵員輸送などに活躍した。五十鈴は損傷修理を機に防空巡洋艦に改装され、対潜掃討部隊である第三一戦隊の旗艦となった。レイテ沖海戦には機動部隊の一艦として空母の護衛に参加。その後は輸送任務に従事した。由良と鬼怒は潜水戦隊旗艦であったが、潜水艦を率いた艦隊決戦は起こらなかった。由良は緒戦の南方攻略作戦に参加ののち、第4水雷戦隊旗艦としてソロモン方面へ進出したが、米軍航空機の攻撃により戦没した。鬼怒は南西方面にあり、同方面の各地への輸送任務に活躍した。名取、阿武隈と川内型の3艦は水雷戦隊旗艦として開戦を迎えた。阿武隈は第1水雷戦隊旗艦として南雲艦隊の空母を護衛し、真珠湾攻撃、ミッドウェー海戦等に参加している。その後はキスカ撤収作戦に参加、レイテ沖海戦で戦没する最後まで第1水雷戦隊旗艦として活躍した。名取は1942年（昭和17年）に第2南遣艦隊第16戦隊に編入。南西方面、後に中部太平洋方面での輸送任務に活躍した。川内、神通は米軍のガダルカナル島での反抗が始まるとソロモン方面へ進出、それぞれブーゲンビル島沖海戦とコロンバンガラ島沖海戦で敵艦隊と交戦、沈没した。那珂は米潜水艦の雷撃により損傷、1年ほど戦列をはなれ、その後にトラック空襲で戦没している。
20世紀前半は対満州国国境、冷戦時代からは対中国国境との緩衝地帯としての役割を期待されていたモンゴルは、ソ連より潤沢な兵器の供与を受けたが、近年はロシアと中国の緊張緩和とともに地政学的価値が低下し、援助が滞る中で航空戦力を失うなど、急速な老朽化が進んでいる。モンゴルの総兵力は1万5千人で予備役は14万人。徴兵制を実施しており、男性の18歳から1年間兵役に付く。軍事予算は181億9,890万トゥグルグ（2003年時点）。ただし、徴兵制度は厳格ではなく、兵役代替金と呼ばれる納付金（約1,500ドル）を納付するか、海外に留学するなど26歳までやり過ごせば兵役義務は消滅する。子どもが幼少の場合も免除される。モンゴル国軍の装備は主に人民軍時代にソ連から取得した兵器がほとんどであるが、戦闘機や攻撃ヘリコプターなどはすべて退役している。過去に保有したものとしては、MiG-17 フレスコ・MiG-19 ファーマー・MiG-21PFM フィッシュベッド・Mi-24V ハインドEなどがあった。現在保有するのはMi-8T ヒップ・Mi-17 ヒップHなど少数のみ。また、SA-2 ガイドライン・SA-5 ガモン系列の地対空ミサイルも保有していたが、ソ連崩壊後は自然損耗が進んでおり、現在の稼働率は不明。陸上装備に関しても、かつて威容を誇った1個師団規模の機械化歩兵は20世紀末-21世紀の始めにかけて自然損耗し、現在では100両未満のT-72戦車とBMP/BTR-70/BTR-80歩兵戦闘車を稼働させている程度。歩兵用の小火器は主にAK-47やPKM機関銃などだが、特殊部隊はガリルACEなども使用している。兵力は、社会主義時代の2万8千人（1970年代）から約1万人（予備役14万人）にまで縮小されている。機器の保守能力が低下したため、戦闘機などに至っては部品の共食い整備の末に全機が退役を余儀なくされるなど、モンゴル軍の戦力としては相当貧弱である。現在、モンゴルでは保有していたMiG-21PFMおよびMi-24Vを再び空に飛び立たせるための修理を行うとともに、新しい空軍機としてMiG-29UPG ファルクラム（5機）およびSu-27UB フランカーC（4機）を導入するという空軍再建計画が進行している。現在、ロシアとの間で戦闘機の導入に向けた手続きが行われている。21世紀のモンゴル国軍は、海外協力と災害対策を2本柱に掲げ、米国の対イラク軍事行動に際してはいち早く支持を表明して国際社会に国の存在感をアピールし、イラクでの復興支援にも国軍部隊を4波にわたって派遣した。なお、国軍はイラク以外にもアフガニスタン軍への指導（ソ連製の装備に習熟しているため）やコンゴでのPKO活動にも参加している。また、隣国のロシアと中国とは善隣友好から軍事演習を行っており、特に2018年9月には冷戦時代のザーパド81の規模を超えた冷戦後最大の軍事演習「ボストーク2018」を中露とモンゴル国軍は行った。西側諸国との防衛交流にも力を入れ、P5各国軍を招いての合同演習やPKO国際演習場の設置などを行っている。防衛省・自衛隊との交流も進展しており、防衛大学校への留学生派遣や防衛省主催の各種セミナーへの参加を続けているほか、2004年には防衛大学校校長がモンゴルを公式訪問している。なお、在中国防衛駐在官はモンゴルを兼轄し、防衛交流の窓口に当たっている。