Under Vietnamkrigen benyttet USA Canberra i kamp for første gang. To divisjoner ble basert i Biên Hoà i august 1964. De led snart tap – ikke i luften, men på bakken. Først kolliderte to fly, hvorav det ene ble et totalhavari. I november ble fem ødelagt og femten skadet i et granatangrep av FNL. Det første kampoppdraget ble fløyet 19. februar 1965, og det første oppdraget i Nord-Vietnam 2. mars som en del av operasjon Rolling Thunder. For å jage lastebilkonvoier på Ho Chi Min-veien, ble 16 Canberra modernisert med ny radar, varmekamera, lysforsterker og laser for å kunne brukes på Paveveien B-57G. Den viste seg ikke å være like effektiv som AC-130 Spectre og ble trukket tilbake fra Thailand i mai 1972.