Даже на войне надо оставаться человеком...

В ходе Венгерского восстания 1956 года БТР-152 впервые были применены в боевых условиях. Они входили в состав 12-й мотострелковой бригады внутренних войск СССР, которая была направлена для подавления восстания.
Эти боевые машины активно участвовали в сражениях в Будапеште и других населённых пунктах, а также на границе между Венгрией и Австрией.

Несколько БТР-152 были повреждены или уничтожены повстанцами, которые эффективно использовали коктейли Молотова, направляя их в открытые десантные отделения. Из-за колёсного шасси некоторые из этих боевых машин оказались обездвиженными в результате возгораний резиновых шин, вынуждая экипажи покидать их.

Египет стал одним из первых крупных покупателей БТР-152 за пределами Восточной Европы. В 1954 году он заказал 200 новых машин в Советском Союзе, а в период с 1961 по 1966 год получил ещё 600 подержанных БТР, возможно, в качестве военной помощи.

Сирия также приобрела значительное количество БТР-152: не менее 200 в 1966 году и ещё 300 три года спустя. Эти машины были использованы в Шестидневной войне против Армии обороны Израиля. На сирийской службе БТР-152 выполняли функции импровизированных боевых машин пехоты, позволяя пехотинцам оставаться на борту и вести огонь, не высаживаясь для пеших боёв. Однако из-за неспособности координировать совместные действия сирийская мотопехота часто оказывалась оторванной от поддерживающих танковых подразделений, что делало её уязвимой для израильской тяжёлой бронетехники.

Израиль захватил более 1000 БТР-152 у арабских армий во время Шестидневной войны и последующей Войны Судного дня.

БТР-152 также использовались Фронтом национального освобождения Чада во время Первой гражданской войны в Чаде. Они сыграли важную роль в моторизованном наступлении на Салал в апреле 1978 года. Несколько БТР были подбиты бронеавтомобилями Panhard AML-90 Французского иностранного легиона.

Ливийские механизированные батальоны также использовали БТР-152 во время чадско-ливийского конфликта, часто в сочетании с танковыми ротами или EE-9 Cascavel. Несколько машин были уничтожены прямыми попаданиями из пушек AML-90 или противотанковыми ракетами SS.11.

В период Огаденской войны бронетранспортёры БТР-152 были основной силой механизированных подразделений обеих сторон конфликта. В конце 1960-х годов армия Сомали заказала у Советского Союза значительное количество БТР-152, чтобы оснастить ими девять новых механизированных батальонов. По всей видимости, в ходе конфликта было потеряно около половины БТР-152, принадлежавших Сомали.

После начала вооружённого конфликта в Эфиопии в марте 1977 года поставки советского оружия в эту страну активизировались. В рамках этих поставок было передано 40 бронетранспортёров БТР-152, которые были изъяты из резервных запасов Советской армии. Среди них были как БТР-152В, так и зенитный вариант БТР-152А.

После обретения Мозамбиком независимости в середине 1970-х годов Советский Союз предоставил этой стране не менее шести бронетранспортёров БТР-152. Эти машины активно применялись в борьбе с Родезийскими силами безопасности, которые совершали трансграничные рейды, а также в операциях по поиску и ликвидации вблизи опорных пунктов Мозамбикского национального сопротивления (РЕНАМО).

Во время гражданской войны в Ливане БТР-152 использовали как ливанские ополченцы, так и сирийская армия.