В составе Советской армии танки Т-54 использовались при вводе войск в Венгрию в 1956 году, в 1968 году, вместе с Т-55, помогали ликвидировать «отклонения в строительстве социализма» в Чехословакии, а так же состояли на вооружении ограниченного контингента советских войск в Афганистане.
В 1956 году в Венгрии «пятьдесятчетверкам» пришлось повоевать со своим «дедушкой» — Т-34/85. В Будапеште повстанцы захватили пять тридцатьчетверок Венгерской народной армии, которые затем принимали участие в боях с частями Советской армии вошедшей в город.
В период боевых действий в Афганистане 1979–1989 годы, танки Т-55 различных модификаций имели на вооружении танковые подразделения и части 40-й армии. Использование здесь относительно старых танков, объясняется несколькими факторами. Во-первых, наиболее современные танки направлялись в дивизии Западной группы войск, а части дислоцированные на южной границе СССР в этот период были укомплектованы Т-55 и Т-62. Во-вторых, моджахеды на протяжении всей войны не имели танков и располагали ограниченным числом противотанковых средств, главным образом РПГ и безоткатными орудиями.
В Афганистане танки использовались небольшими подразделениями (взводы, реже роты), которые придавались для усиления мотострелковым, парашютно-десантным, десантно-штурмовым батальонам. На наиболее важных участках танки включались в состав сторожевых застав, охранявших коммуникации. Здесь они использовались в качестве дальнобойных, маневренных огневых средств. В начальный период войны, учитывая отсутствие у моджахедов средств ночного видения, танки использовались для захвата важных объектов внезапным ночным ударом. Так, в декабре 1982 года танковая рога, совершив ночной марш, с ходу атаковала сильно укрепленную переправу через реку Панджшер на входе в Пандшерское ущелье. Бой велся с применением только приборов ночного видения. Моджахеды не имея представления о силах атакующих, бежали. Танки захватили переправу и обеспечили проход в ущелье мотострелковых подразделений.
В целом Т-55 подтвердил свои боевые качества, хотя в Афганистане проявились и некоторые его недостатки. В условиях высокогорья и сильной запыленности возникли проблемы с работой силовой установки, трансмиссии и ходовой части. Выявилась низкая стойкость к воздействию мин различного типа. Боевые потери танков Т-55 в Афганистане были сравнительно низкими. Соотношение выхода из строя по техническим причинам и боевым повреждениям бронетехники составляло 20/1. Боевые потери случались в основном от подрыва на минах, при этом более 50 % поврежденных танков требовало капитального ремонта или вообще не подлежало восстановлению. Опыт боевых действий в Афганистане был использован при модернизации Т-55. Принятые на вооружение танки Т-55М имели улучшенную противоминную стойкость и усиленную броневую защиту. Они тут же стали поступать в 40-ю армию.
Известны многочисленные факты применения «пятьдесятпяток» в различных горячих точках возникших на территории СССР, а затем и СНГ. Например, во время армяно-азербайджанской войны в Нагорном Карабахе. Здесь был отмечен случай танкового боя, когда азербайджанский Т-55 с дистанции 1000–1200 м поразил подкалиберным снарядом башню армянского Т-72.
Достаточно широко применялись Т-55 в ходе вооруженного конфликта в Абхазии. Грузинская армия располагала большим количеством танков Т-55. Только от 10-й дивизии Закавказского военного округа в Ахалцихе грузинской армии было передано 108 танков Т-55М. Российская сторона передала боевую технику Грузии с условием, что она не будет использоваться во внутриполитических конфликтах, однако об этом забыли уже на следующий день. Абхазская сторона так же применяла Т-55, правда в очень ограниченных количествах — спустя четыре месяца после начала вооруженного конфликта абхазские формирования располагали только 8 танками (вероятно захваченных у грузин).
За пределами Советского союза танки Т-54/55 участвовали в боевых действиях практически на всех континентах и продолжают воевать вплоть до настоящего времени. К сожалению указать точные цифры переданных в ту или иную страну танков этого типа не представляется возможным, тем более, что их поставки осуществлялись не только из СССР, но также и и из Польши и Чехословакии. Танками «59», «69» своего производства активно торговал Китай. Кроме того, в ходе вооруженных конфликтов танки переходили из рук в руки, захватывались в качестве трофеев, причем иногда в значительных количествах.