Su-24 fikk sin ilddåp i Afghanistan under den sovjetiske offensiven i Panjshir i 1984, hvor de fløy regulære bombetokt, vanligvis utstyrt med to 1500 kg bomber, i grupper med opptil 30 fly. Laserstyrte våpen ble brukt i Afghanistan, men med liten suksess, angivelig på grunn av terrenget. I kampanjen i 1988/89 for å dekke tilbaketrekningen av sovjetiske tropper ble Su-24M brukt til å bombe mål i de nordlige delene av Afghanistan, vanligvis med bruk av konvensjonelle bomber eller klasebomber. Ingen Su-24 gikk tapt under krigen i Afghanistan.