При формировании механизированных корпусов летом 1940 года каждая танковая дивизия по вновь утвержденному штату имела в своем составе два батальона химических танков — 56 машин. Однако процент укомплектования механизированных корпусов химическими танками был достаточно различным. Так, согласно доклада «Наличие химических танков в механизированных корпусах по состоянию на 22 июня 1941 года», составленного начальником 1-го отдела ГАБТУ Красной Армии военным инженером 1-го ранга Юкиным, к началу войны в РККА имелось следующее количество химтанков на базе Т-26: 7-й мехкорпус — 68, 21-й мехкорпус — 30, 1-й мехкорпус — 104, 10-й мехкорпус — 38, 3-й мехкорпус — 12, 6-й мехкорпус — 44, 11-й мехкорпус -20, 13-й мехкорпус — 20, 14-й мехкорпус — 25, 17-й мехкорпус — 2, 20-й мехкорпус — 3, 4-й мехкорпус — 23, 8-й мехкорпус — 50, 9-й мехкорпус — 4, 15-й мехкорпус — 9, 16-й мехкорпус — 32, 22-й мехкорпус — 49, 24-й мехкорпус — 4, 19-й мехкорпус — 47, 2-й мехкорпус — 6, 18-й мехкорпус — 12, 28-й мехкорпус — 131, 27-й мехкорпус — 4, 5-й мехкорпус — 59, 57-я танковая дивизия — 42, 30-й мехкорпус — 108, 59-я танковая дивизия — 48 (переформировывается в 108-ю (23 XT) и 109-ю (25 XT) танковые дивизии в Кубинке). Всего в мехкорпусах Красной Армии 994 XT на базе Т-26.
Большая часть химических танков была потеряна в боях лета 1941 года, причем многие вышли из строя по техническим причинам. Характерным примером использования XT в боях может служить донесение о боевых действиях огнеметных батальонов 3-й танковой дивизии 1-го механизированного корпуса, имевшей 44 танка ХТ-130:
«К началу боевых действий 5 и 6-й танковые полки имели по одному батальону (24 XT и 8 пушечных Т-26). Первый бой батальоны провели за город Остров 5 июля 1941 года.
Огнеметный танковый батальон 5-го танкового полка.
Огнеметный батальон 6-го танкового полка действовал во втором эшелоне полка. В момент атаки собранная из различных частей пехота отстала и в атаку не пошла, поэтому танки действовали одни. Батальон был выдвинут вслед за тяжелыми танками, уничтожая огнем бегущую в панике немецкую пехоту и успешно поджигая постройки, где были установлены противотанковые орудия и пулеметы. Немецкая пехота борьбы с огнеметными танками совершенно не вела и в панике разбегалась. Ввиду того, что в ходе боя огнеметные танки отстали от своих тяжелых танков и не имели пехотной поддержки, было потеряно 10 огнеметных машин и 6 Т-26.
7 июля 1941 года огнеметный танковый батальон участвовал в бою по уничтожению немецкого десанта в районе поселка Чисре. Вследствие поджога леса и морального воздействия, мотопехота противника была рассеяна. Ввиду того, что огнеметные танки отходили из боя по болотистой местности, 5 танков завязли в болоте и не могли быть эвакуированы, так как противник их окружил. Все пять танков подорваны экипажами.
В районе деревень Бровино, Удоха, Ситня 9-10 июля 3 огнеметных танка 6-го танкового полка действовали из засад, уничтожив до 30 мотоциклистов и 3 грузовика с пехотой. В последних боях огнеметные танки действовали как линейные.
Огнеметный танковый батальон 5-го танкового полка.
5 июля в бою за город Остров командиром 5-го танкового полка батальон был использован преступно. Одну роту он поставил в первый эшелон с задачей: уничтожать противотанковые орудия. Эта рота в течение 30–40 минут боя была полностью уничтожена. Остальные роты из-за невозможности огнеметания использовались как линейные (вели пулеметный огонь).
В ночь на 15 июля при совместной атаке тяжелых и легких танков огнеметный танковый батальон в составе 10 танков действовал по уничтожению тылов противника в районе деревни Строкино. Огнеметные танки использовались на огнеметание, уничтожая машины противника с боеприпасами и горючим. Противник был обращен в паническое бегство, оставив на поле боя 240 автомашин с горючим и боеприпасами. Среди трофеев была взята машина с секретными документами 52-го химического минометного полка.
За истекшие бои представлено к награде: танкистов огнеметного батальона 5-го танкового полка — 19 человек, огнеметного батальона 6-го танкового полка — 17 человек».
К концу 1941 года большая часть химических танков была потеряна. К тому же из-за слабой броневой защиты и небольшой дальности огнеметания их боевая ценность была достаточно невысокой. Однако небольшое количество химических танков на базе Т-26 использовалось в боях на Юго-Западном и Южном и Крымском фронтах весной 1942 года.
Трофейные химические танки использовались в финской армии. По состоянию на 31 мая 1941 года у финнов находилось в эксплуатации 4 ХТ-26 и 2 ХТ-130, к осени 1941 года к ним добавилось еще 3 XT-133. Однако их служба была непродолжительной — уже к осени 1942 года их переделали в пушечные машины (подробнее см. главу «Т-26 страны Суоми», стр. 78).