БТР-60ПБ принимали участие в операции по вводу войск стран Варшавского договора в Чехословакию в 1968 году, в советско-китайском пограничном конфликте в районе о. Даманский в 1969 году. В последнем случае новые бронетранспортеры и получили настоящее боевое крещение. Бронетранспортеры БТР-60ПБ состояли на вооружении пограничных застав «Нижне-Михайлова» и «Кулебякины сопки», а также частично на вооружении мотоманевренной группы 57-го погранотряда. Поскольку вооружение БТР-60ПБ было нестабилизированным, то наиболее эффективным был огонь с места.
В частности, 2 марта 1969 года в первый день конфликта начальник заставы «Кулебякины сопки» лейтенант В. Бубенин, сменив два БТР-60ПБ, уничтожил китайский пехотный батальон.
«Тогда я принял решение обойти на БТРе вокруг острова и ударить по китайцам с тыла, — вспоминал Бубенин. — Когда я дошел до протоки, то увидел, что с китайского берега на остров перебрасывается пехотная рота солдат. Они с берега прыгают, а тут я выскочил. Я сидел за пулеметами КП ВТ и ПКТ, еще один солдат мог вести огонь из автомата. Мы эту роту там и положили. Я провернул башню, нацелился на берег, а у них там небольшие орудия, типа наших „сорокопяток“. Они ударили по нам почти в упор, с пятидесяти-шестидесяти метров. Один снаряд попал в башню, ее заклинило, другой в борт. БТР задымил, были пробиты все скаты. Мы все без сознания. Хорошо, механик Витя Шамов сумел вывести машину из-под огня. Затем он вытащил нас из подбитого БТРа. Я уже знал, где находятся китайцы. Сел на стрельниковский БТР (БТР-60ПБ с заставы „Нижне-Михайловка“ лейтенанта И. Стрельникова, погибшего в первые секунды конфликта. —
В ходе конфликта выявились и некоторые конструктивные недостатки бронетранспортера. Так, в бою 15 марта 1969 года БТР-60ПБ из мотоманевренной группы 57-го погранотряда потеряли связь в основном из-за не слишком удачного расположения антенн. Если на танках они размещались на башнях, то на бронетранспортерах — на корпусе. Стрелки башенных пулеметов в пылу боя отстреливали антенны своих машин, и связь пропадала.
Бронетранспортеры БТР-60ПБ применялись и в ходе конфликта на советско-китайской границе в районе озера Жаланашколь в Казахстане в августе 1969 года.
На момент ввода войск в Афганистан в декабре 1979 года бронетехника мотострелковых дивизий Среднеазиатского военного округа была представлена бронетранспортерами БТР-60ПБ, боевыми машинами пехоты БМП-1 и разведывательно-дозорными машинами БРДМ-2. В дивизиях бронетранспортерами укомплектовывались два мотострелковых полка из трех (третий вооружался БМП-1). Использование здесь на начальном этапе БТР-60ПБ объясняется тем, что относительно новыми на тот период бронетранспортерами БТР-70 в первую очередь оснащались дивизии Группы советских войск в Германии и западных военных округов. В Афганистане проявились недостатки БТР-60ПБ, усугублявшиеся особыми физико-географическими условиями театра военных действий. В жарком высокогорном климате карбюраторные двигатели теряли мощность и перегревались, а ограниченный угол подъема вооружения (всего 30°) делал невозможным огонь по высокорасположенным целям на склонах горных ущелий, недостаточной была и защищенность, в особенности от кумулятивных боеприпасов. В последующем в Афганистане в основном использовались машины управления на базе БТР-60. К середине 1990-х годов в частях Российской Армии БТР-60ПБ практически не осталось, их можно было встретить лишь в пограничных войсках.
Из стран Варшавского договора БТР-60ПБ находились на вооружении только в ГДР, Венгрии и Болгарии, но активно поставлялись в страны Ближнего Востока, Африки и Юго-Восточной Азии и широко применялись в боевых действиях в этих регионах.
В ходе восстановления бронетанковых войск Египта и Сирии, понесших тяжелые потери в войне 1967 года, в Египет было поставлено 750 БТР-50 и БТР-60, приблизительно такое же число — в Сирию. Они активно применялись этими странами в Войне Судного дня в 1973 году и понесли в ней значительные потери. Так, только при штурме Голанских высот 6–9 октября сирийскими войсками было потеряно более 200 бронетранспортеров. Оставшиеся у Сирии БТР-60ПБ использовались позднее и в Ливанской войне 1982 года.