Как летающую лабораторию самолет оснастили специальной системой пожарного оборудования, которая не имеет принципиальных отличий от системы самолета-амфибии Бе-200. На Бе-12П-200 были установлены две емкости общим объемом 6,0 м
3, каждая из которых разделена на две равные части, имеет створки для сброса воды и дренажные каналы, выходящие, соответственно, на правый и левый борта лодки. Набор воды в емкости системы пожарного оборудования самолет-амфибия может производить на акватории морей, озер и рек на скоростях глиссирования, близких к взлетным (0,9–0,97 от скорости взлета). Также предусмотрена возможность заправки емкостей пожарного оборудования от наземных источников, в условиях аэродромного базирования.Первые пробежки самолета-амфибии Бе-12П-200 на воде были выполнены 9 августа 1996 г. Убедившись, что машина ведет себя нормально, командир экипажа — ведущий летчик-испытатель К.В. Бабич — на следующей пробежке набрал в баки воду и, убрав водозаборники, взлетел. Сброс воды он произвел над взлетной полосой заводского аэродрома. Испытания самолета-амфибии Бе-12П-200 с системой специального пожарного оборудования проводились с августа по сентябрь 1996 г. на акватории Таганрогского залива, а затем продолжились в Геленджикской бухте Черного моря. С 19 по 29 сентября, совершая демонстрационные полеты во время проведения Первой Международной выставки по гидроавиации «Геленджик-96», самолет Бе-12П-200 одновременно выполнял и испытательные полеты. Он производил взлет с воды, заполняя на глиссировании баки, затем сбрасывал воду и заходил на посадку для выполнения повторного цикла. После перелета 1 октября в Таганрог испытательные полеты были продолжены. Всего за время испытаний было выполнено 37 режимов забора и сброса воды.
В дальнейшем, в сезоны 1997–1998 гг., самолет успешно эксплуатировался в условиях реальных лесных пожаров. Наряду с выполнением полетов по тушению пожаров, самолет, кроме «Геленджика-96», демонстрировался на международных авиационных выставках: МАКС-97, «Геленджик-98», «Берлин Эйр Бридж», МАКС-99, «Гидроавиасалон-2000», МАКС-2001, «Гидроавиасалон-2002». Кстати, участвуя в Гидроавиасалонах 1998 и 2000 гг., Бе-12П-200 не только демонстрировал зрителям показательные сбросы воды, но и «между делом» тушил возникавшие неподалеку от Геленджика пожары.
Осенью 2000 г. по приглашению государственных органов Турции самолет-амфибия Бе-12П-200 успешно выполнил демонстрационные полеты (с забором воды на глиссировании и ее последующим сбросом) над Анталийским заливом (в окрестностях г. Анталья). Одновременно по аналогичной показательной программе летал канадский CL-415. Сравнение полученных результатов показало, что отечественная машина ни в чем не уступает канадской, а по некоторым характеристикам и превосходит ее, хотя нашему экипажу пришлось работать в более сложных по сравнению с канадцами условиях по ветру и волнению. Командиром экипажа в этих полетах был летчик-испытатель Н.Н. Охотников.
Одновременно с постройкой первого Бе-12П еще две серийные амфибии (№ 9601403 и № 9601702) были доработаны в вариант Бе-12НХ — «народнохозяйственный», самолет для транспортировки грузов в труднодоступные регионы. Коммерческие грузы при этом размещались на месте бывшего отсека для боевой нагрузки. В тот же период были разработаны варианты для проведения экологического мониторинга Бе-12ЭКО и исследовательский Бе-12И, но они так и остались на бумаге.
Эксплуатировались самолеты Бе-12НХ Сахалинской авиакомпанией «Тихоокеанский авиаработник» (САКТОАР). Они летали на острова Кунашир, Парамушир, Шикотан, Итуруп и Семушир. В 1992–1993 гг. регулярные рейсы выполнялись как экипажами ТАНТК, так и САКТОАРа, на острова Кунашир с посадкой в Южно-Курильской бухте и последующим выходом амфибии на берег.
Самолеты-амфибии совершили в Сахалинской области 260 полетов с налетом 628 часов, перевезли 401,5 тонны грузов и 2055 пассажиров. Было выполнено 68 полетов на разведку рыбы, 20 полетов — по контролю экономической и экологической зон. Еще около 60 полетов выполнено по программам подготовки летного состава гражданской авиации для эксплуатации самолетов-амфибий Бе-12НХ. При ликвидации последствий землетрясения в октябре 1993 г. самолет-амфибия Бе-12НХ, под управлением таганрогского экипажа, в течение первых пяти дней был единственным средством доставки аварийных грузов на остров Кунашир. Но, к сожалению, служба этих машин продолжалась недолго.