Советские ВВС имели количественное и качественное превосходство над финской авиацией и с начала боевых действий без труда завоевали господство в воздухе. Однако исключительно сложные метеорологические условия не позволили в полную меру использовать превосходство советской авиации. Вместо нанесения массированных ударов в первый месяц боев приходилось действовать мелкими группами и даже одиночными самолетами. Бомбардировщики СБ использовались главным образом для взаимодействия с наземными войсками и решения тактических задач. Особую помощь летчики оказали наземным войскам в прорыве мощной системы укреплений — так называемой линии Маннергейма. СБ использовали для сбрасывания специальных бетонобойных бомб типа БЕТАБ-250, которые разрушали бетонированные укрепления противника.
Финский СБ-2 номер SB-11 из 2/LeLv 6. Типичный камуфляж в виде пятен черного и темно-зеленого цвети на верхней стороне. Нижний камуфляж светло-серого цвета. Снимок сделан в Мальме, 1942 год.
Вынужденная посадка СБ из 49-го СБАП 100-й Авиабригады, 1940. Этот полк участвовал в конфликте в Монголии в 1939 г.
Всего за период боевых действий бомбардировочная авиация (с учетом самолетов всех типов) произвела 44041 боевой вылет (или 52,4 %), на противника было сброшено 23146 тонн бомб. Потери полков, вооруженных СБ, составили: 113 самолетов, сбитых противником; 27 самолетов пропало без вести и 41 самолет был поврежден и требовал заводского ремонта. Небоевые потери были также значительны — 72 самолета СБ. Общие потери составили 253 самолетов СБ. 92 летчика было удостоено звания Героя Советского Союза, в том числе летчики 44ой СБАП капитан М.Т.Трусов, батальонный комиссар И.И.Кожемякин и др.
Боевые действия на Карельском перешейке выявили существенные недостатки в вооружении и тактике бомбардировочной авиации. Оказалось, что большинство экипажей авиационных частей, вооруженных СБ, не готовы к полетам в сложных метеорологических условиях. Так, 85й смешанный авиационный бомбардировочный полк под командованием комбрига Б.В.Стрелигова был укомплектован летчиками, имевшими опыт слепой посадки, и самолетами ДБ-3 и СБ, оснащенными приборами для слепого полета. Летчики этого полка вели боевые действия днем и ночью в течении 63 суток из 70. В то же время другие авиационные части в этот же период из-за ненастной погоды летали только в течении 6–8 дней. Вследствие слабой навигационной подготовки были неоднократные случаи потери ориентировки, обнаружилась низкая точность попадания бомб, особенно по малым целям (мосты, дороги). Выяснилось, что большинство летчиков не умели вести воздушную разведку, особенно — воздушное фотографирование. Слабая огневая подготовка воздушных стрелков и недостатки оборонительного вооружения стали причиной неоправданных потерь бомбардировщиков. Именно после финской войны старые турели на СБ стали повсеместно заменять более совершенными турелями МВ-3 и МВ-2, однако не успели завершить это перевооружение самолетов к началу германского вторжения.

Персонал 150-го БАП на фронте, лето 1941. СБ имел камуфляж использовавшийся в боях в Монголии.
Летчики Н-ского полка перед тренировочными полетами, лето 1940 г.
После «зимней» войны финские ВВС включили в свой состав 8 трофейных бомбардировщиков СБ, еще 16 трофейных самолетов этого типа позже было закуплено в Германии летом 1941 г. Эти самолеты были доставлены из Германии в разобранном виде тремя партиями между 5.11.1942 и 27.08.1942. СБ Финских ВВС были разных модификаций: самолет с кодом SB-8 был оснащен моторами М-100, все остальные — моторами М-103.
Самолеты отличались также оборонительным вооружением: обычно была турель у стрелка и спаренные пулеметы у штурмана, лишь на некоторых самолетах была нижняя люковая установка. С целью упростить эксплуатацию самолетов их оборудование было по возможности стандартизировано. Так, на SB-8 1 ноября 1943 г. были установлены моторы М-103. В начале 1943 г. были модифицированы в учебные самолеты два бомбардировщика — SB-6 и SB-8, которые получили обозначение USB. На них было установлено двойное управление. В Финских ВВС самолеты СБ сначала получили код VP, который был изменен на SB с 17 сентября 1941.