До конца 1942 года оба автобронебатальона в боях не участвовали – они использовались для усиления обороны стрелковых частей и как подвижный резерв. Впоследствии получилось так, что больше повоевать пришлось 1-му оабб, 2-й использовался в боях редко, и потери его были небольшими. 4 февраля 1943 года 1-й бронебатальон получил задачу поддержать 63-ю гвардейскую стрелковую дивизию 55-й армии и очистить от противника поселок Красный Бор. Батальон прибыл к месту предстоящих боев 6 февраля и до 11 февраля вел разведку и готовился к наступлению. Для опознавания машин своей пехотой их башни «окрасили в красный цвет, на правой стороне и задней части надписывались номера с 601 до 623».
Экипаж БА-10 гвардейской части читает боевой листок. Западный фронт, лето 1943 года (РГАКФД).
11 февраля БА-10, действуя методом подвижных засад, огнем поддерживали наступление 269 и 270-го стрелковых полков вдоль Московского шоссе на Красный Бор. А на следующий день весь батальон участвовал в отражении немецкой контратаки, а затем, преследуя отходящего противника, ворвался на южную и юго-западную окраины поселка.
В ходе двухдневных боев 1-й оабб потерял 8 человек убитыми (в том числе командир 1-й роты старший лейтенант Колбасов), 20 ранеными (в том числе командир 2-й роты лейтенант Мамич), 5 БА-10 сгорело, 2 было подбито, но после восстановлено. В бою за Красный Бор бронемашины уничтожили 8 противотанковых и 1 зенитное орудие, минометную батарею, 8 пулеметных точек и 148 солдат и офицеров противника. 13 февраля батальон вывели в тыл для приведения в порядок.
12–13 марта 1943 года на пополнение 1-го оабб поступило 6 БА-10 из состава 14-го укрепрайона и 23-й армии, а 15 марта батальон получил задачу – «выйти в прорыв северо-западнее Красного Бора на Саблино, на больших скоростях овладеть Саблино, перерезать Минскую железную дорогу и удерживать рубеж до подхода 123-й стрелковой дивизии».
Атака началась в 13.00 19 марта 1943 года, но из-за сильного огня пробиться к Саблино броневики не смогли и, потеряв 3 БА-10 подбитыми, отошли на исходные позиции. А так как действовавшие впереди части Красной Армии успеха не имели, батальон вывели в тыл. До конца марта машины батальона использовались для связи в составе нескольких стрелковых дивизий, а затем 1-й оабб перебросили в Колпино, а затем в Б. Шемиловку, на окраину Ленинграда. Вплоть до января 1944 года батальон в боях не участвовал, его машины использовались для службы связи и охраны западного побережья Ладожского озера совместно со 104-м пограничным полком войск НКВД.
24 января 1944 года 1-й оабб поступил в распоряжение 67-й армии с задачей – поддержать части 56-й стрелковой дивизии при атаке поселка Ново-Лисино.
26 января 2-я рота батальона после артподготовки при поддержке пехоты овладела Ново-Лисином и, преследуя отходящего противника, с боем взяла поселок Логи, который удерживала в течение 4 часов, до поддержки стрелковых частей. В ходе боя рота потеряла 7 человек убитыми, 5 ранеными, 3 БА-10 сгоревшими и 1 подбитым.
На следующий день 1 и 3-я роты бронебатальона (всего 12 БА-10), имея на бронемашинах 7–8 автоматчиков, атаковали противника в районе поселка Зайцево, но после упорного боя из-за сильного артиллерийского огня и минных полей броневики отошли на исходные позиции. Потери составили 6 убитыми, 14 ранеными, 3 машины сгорело и 1 подбита. В ходе двухдневных боев 1-й бронебатальон своим огнем уничтожил один немецкий танк и захватил 6 75-м и 3 37-мм противотанковых орудия в полной исправности.
2 февраля 1944 года 1-й оабб придали 220-й танковой бригаде, с которой он действовал на направлении Гдов – Псков, а также проводил разведку ледовых путей по Псковскому озеру В это же время на пополнение прибыло 2 БА-10.
3 апреля 1944 года в 1.40 1-й отдельный автобронебатальон атаковал деревни Яваново и Павлово и после ожесточенного боя занял их, разгромив до двух рот пехоты с противотанковыми орудиями. Заняв огневые позиции, броневики удержали занятый рубеж до подхода своей пехоты, но предпринятая после этого попытка атаковать немецкие позиции за деревнями Явново и Павлово успеха не имела. Машины попали под артиллерийский огонь в лоб и с флангов и вскоре все были уничтожены. Уцелели только 3 БА-10 1-го взвода 3-й роты, которые курсировали по дороге Олешино – Явново, поддерживая атаку огнем. В 6.30, подобрав всех раненых, взвод отошел в Олешно. В годе этого боя 1-й оабб понес огромные потери – 15 человек было убито, 22 ранены и 18 пропали без вести, сгорело 15 БА-10. После этого в составе батальона осталось всего 3 бронемашины, его вывели во второй эшелон, и он больше не участвовал в боях.
2-й автобронебатальон в атаках немецких позиций не участвовал, его машины использовали для ведения разведки и связи. Дислоцировался 2-й оабб в Ленинграде, сначала на проспекте Стачек, а затем на Московском шоссе. Где находился до конца войны.