Свое боевое крещение в составе Советской Армии танки Т-54 получили во время так называемых «венгерских событий». Их кульминацией стала операция «Вихрь», начавшаяся 4 ноября 1956 года. Для участия в ней на помощь Особому корпусу Советской Армии прибыли соединения 38-й общевойсковой и 8-й механизированной армий из Прикарпатского военного округа, в том числе 31-я танковая, 11-я и 13-я гвардейские и 27-я механизированные дивизии. Из состава находившейся в Румынии Отдельной механизированной армии прибыла 33-я гвардейская механизированная дивизия. Направлявшиеся в Венгрию части получали новые танки Т-54 и Т-54А.

Советское командование тщательно проработало операцию «Вихрь» по захвату Будапешта, используя при этом опыт Великой Отечественной войны. Кстати, большинство командиров полков и все командиры дивизий были ее участниками. Основную задачу выполнял Особый корпус, которому были переданы два танковых, два парашютно-десантных, механизированный и артиллерийский полки, а также два дивизиона тяжелых минометов и реактивных установок.

Штурм начался с артиллерийского обстрела. Затем танковые колонны устремились вперед для захвата мостов и основных опорных пунктов сопротивления. Пехота при поддержке танков занялась «зачисткой» городских кварталов.

В 7.30 части 2-й гвардейской механизированной дивизии захватили мосты через Дунай, Парламент, здания ЦК, министерств внутренних и иностранных дел, горсовета и вокзала Нюгати. В районе Парламента был разоружен батальон охраны и захвачено три танка.

Позже начальник политотдела 2-й гвардейской механизированной дивизии полковник Владимир Солнцев вспоминал о событиях тех дней: «Ночью 4 ноября наша дивизия вновь вошла в венгерскую столицу. Мехполк полковника Литвинова устремился к парламенту. Его охраняли венгерские танки, ощетинившись стволами орудий. Наши Т-54 на полном ходу выезжали на площадь, разворачивались, становясь напротив каждого из них. Когда маневр закончился, последовала команда:

— Глуши моторы, первыми огонь не открывать!

На площади установилась жуткая тишина. Ее разорвал голос венгерского офицера, выбежавшего навстречу и кричавшего по-русски:

— Товарищи, не стреляйте, мы с вами!

В окуляры прицелов было видно, как венгерские танки поворачивают орудия назад. Командиры наших боевых машин облегченно вздохнули: танковая дуэль не состоялась. Без стрельбы и кровопролития наши танкисты заняли здание Министерства обороны ВНР. По команде из штаба Особого корпуса находившихся там офицеров и генералов Венгерской народной армии на грузовиках отправили в пригород Будапешта, где разместилось их армейское управление».

За день боя частями дивизии было разоружено до 600 человек, захвачено около 100 танков (в основном — Т-34-85), два склада с артиллерийским вооружением, 15 зенитных орудий и большое количество стрелкового вооружения.

В 1958–1961 годах разразился очередной Берлинский кризис. 13 августа 1961 года началось возведение Берлинской стены, а осенью дело едва не дошло до столкновения советских и американских войск. На 28 октября 1961 года американцы наметили акцию по уничтожению пограничных заграждений у одного из пропускных контрольных пунктов в Берлине. Советская военная разведка заблаговременно получила информацию о точном времени начала операции и задействованных в ней силах. Благодаря этому была получена возможность подготовить ответные действия и предотвратить возможные кровопролитные столкновения. Информация была точной. Поначалу действия развивались в соответствии с планом, разработанным американцами. К КПП у Бранденбургских ворот двигались три джипа с военными и штатскими лицами, за ними шли мощные бульдозеры и замыкали шествие 10 танков М48А2 с закрытыми люками и расчехленными орудиями. Контрпланом в переулках в этом районе были размещены до батальона пехоты и танки Т-55А 68-го гвардейского танкового полка. После того как джипы беспрепятственно проехали КПП, были заведены моторы наших танков, и они стали выходить из переулков навстречу бульдозерам. Бульдозеры остановились на западной территории, не достигнув разграничительной линии. Советские танки тоже остановились. Джипы, пометавшись в тылу наших танков, развернулись и возвратились в Западный Берлин. Танки, американские и советские, остались на местах. Их разделяло не более 200 м. Противостояние продолжалось 17 часов. Затем по команде из Москвы наши танки развернулись и ушли назад, в переулки. Через 20–30 мин. американские танки и бульдозеры также ушли.

В ночь с 20 на 21 августа 1968 года началась операция «Дунай» — вторжение войск пяти государств Варшавского договора в Чехословакию. «Дунай» стала крупнейшей по масштабам военной операцией в Европе после Второй мировой войны. По данным начальника генштаба Чехословацкой народной армии генерал-полковника К. Русова, обнародованным им в Национальном собрании ЧССР 26 августа 1968 года, через пять дней после ввода войск, численность армии вторжения, состоявшей из советских, польских, венгерских, болгарских и восточногерманских частей и соединений, составила 27 дивизий, в том числе 12 танковых, 13 мотострелковых и 2 воздушно-десантные, 6300 танков и 2000 орудий. Кроме того, в операции «Дунай» участвовала одна из советских воздушных армий. Позднее выяснилось, что в действительности численность войск, вошедших в Чехословакию, была еще большей: генерал Русов не учел некоторые части советской 11-й гвардейской армии, переброска которых на территорию ЧССР из Польши в тот момент еще продолжалась.

Главная роль в операции отводилась танковым соединениям — 9-й танковой и 11-й гвардейской танковой дивизиям Группы Советских войск в Германии, 13-й гвардейской танковой дивизии Южной группы войск, 15-й гвардейской танковой дивизии Белорусского военного округа, 31-й танковой дивизии Прикарпатского военного округа и танковым полкам мотострелковых дивизий. Со стороны ГДР войска перешли чехословацкую границу на 200-км фронте внезапно, одновременно силами восьми дивизий по 20 маршрутам. Через пять часов после начала операции советские танковые части вошли в Прагу, где все ключевые объекты были уже взяты под контроль десантниками. Чехословацкая армия не оказала сопротивления, поэтому крупных потерь удалось избежать.

Танки Т-55 использовались и в Афганистане в 1979–1989 годах. Этими боевыми машинами были вооружены танковые батальоны мотострелковых полков. При этом танкам Т-55, как и танкам Т-62, приходилось решать совершенно несвойственные им задачи, действуя к тому же на местности абсолютно непригодной для этого. В основном они действовали мелкими подразделениями, которые придавались для усиления мотострелковым, парашютно-десантным и десантно-штурмовым батальонам. Чаще всего танки использовались для сопровождения транспортных колонн и несли службу на блокпостах в качестве неподвижных огневых точек.

Собственно, выявившаяся в ходе боевых действий в Афганистане высокая уязвимость танков Т-55 от кумулятивных боеприпасов и низкая стойкость к воздействию мин различного типа и послужили основой для программы модернизации по усилению защищенности, о которой речь шла выше.

Этими эпизодами фактически исчерпывается применение Советской Армией средних танков Т-54 и Т-55.

Согласно данным, заявленным советской стороной на венских переговорах по ограничению обычных вооружений в Европе, в 1990 году на европейской части территории СССР, а также в войсках, дислоцированных в Восточной Европе, находилось 1379 танков Т-54Б, Т-54М и Т54МК, а также 3140 танков Т-55 различных модификаций. В 1994 году все они были сняты с вооружения Российской Армии.