«Сотки» начали поступать в войска с ноября 1944 года. В декабре 1944 года началось формирование трех средних самоходно-артиллерийских бригад РВГК в составе трёх полков СУ-100 в каждой по штатам №№ 010/500, 010/462, 010/526, 010/527, 010/504 - 010/506, 010/514 1944 года (1492 человек, 65 СУ-100 и 3 СУ-76). Бригады получили следующие номера - 207-я Ленинградская, 208-я Двинская и 209-я. Они были сформированы на базе отдельных танковых бригад - 1-й Ленинградской, 118-й Двинской и 209-й соответственно.

В начале февраля 1945 года все бригады СУ-100 были отправлены на фронт: 208-я - на 3-й Украинский, 207-я и 209-я - на 2-й Украинский. В марте - мае 1945 года в составе Белорусско-литовского военного округа была сформирована четвёртая самоходно-артиллерийская бригада СУ-100, получившая номер 231.

207-я самоходно-артиллерийская бригада закончила войну в составе 3-го Украинского фронта.

209-я так же в составе 3-го Украинского фронта как «Венская» ордена Суворова II степени.

208-я самоходно-артиллерийская бригада закончила войну в составе 6-й гвардейской танковой армии Забайкальского фронта как «Двинская» Краснознамённая, орденов Богдана Хмельницкого I и II степени.

231-я самоходно-артиллерийская бригада приняла участие в боевых действиях в войне с Японией в составе 6-й гвардейской танковой армии Забайкальского фронта.

Тактико-технические характеристики самоходной установки СУ-100
Год выпуска	1944
Экипаж	4
Масса, т	31,6
Габаритные размеры:     длина, м      (с пушкой)       (без пушки)     ширина, м     высота, м	9,45     6,1     3     2,335
Клиренс, м	0,4
Ширина траков, м	0,5
Броневая защита, мм	Лоб корпуса 75 мм     Борт корпуса 45 мм     Корма 45 мм     Крыша 20 мм     Днище 20 мм
Вооружение	100-мм пушка Д-10С
Боезапас	34 выстрелов
Углы наведения:     по горизонтали     по вертикали	в секторе 16о     -3o до +20o
Двигатель	"В-2-34", дизельный 12-цилиндровый, 500 л.с
Коробка передач	5-ступенчатая двухвальная             танковая
Среднее удельное давление на грунт, кг/см2	0,8
Запас топлива, л	400+360
Запас хода, км	по шоссе - 310
Макс. скорость, км/ч	по шоссе - 50
Преодолеваемые препятствия:     подъём, град     крен, град     ров, м     стенка, м     брод, м	35     25     2,5     0,73     1,3
Выпущено, шт	3037+1420

Полки и бригады СУ-100 принимали участие в боевых действиях заключительного периода Великой Отечественной войны. Включение в состав подвижных групп наших наступающих войск самоходок, вооруженных мощными 100-мм орудиями, существенно повышало их ударную силу. Нередко САУ участвовали в завершении прорыва тактической глубины обороны противника. Характер боя при этом имел много общего с действиями при наступлении на противника, поспешно перешедшего к обороне. Наступление в этих условиях проводилось или атакой с хода, или с подготовкой атаки в ограниченные сроки.

Так, в Восточно-Прусской наступательной операции войска 5-й гв. танковой армии 17 января 1945 года, пройдя боевые порядки 53 ск 48-й армии, с ходу атаковали части 299-й и 7-й немецких пехотных дивизий. Для завершения прорыва тактической зоны обороны противника были введены в бой две танковые бригады из состава 10 тк с самоходной артиллерией: 186 тбр с 1207 сап СУ-100 и 178 тбр с 381 сап СУ-100. После двухчасового боя противник был разгромлен, и 5-я гв. танковая армия продолжала наступление в западном направлении.

Впрочем, в 1945 году самоходным установкам СУ-100 пришлось участвовать и в ожесточенных оборонительных боях. Речь идет об отражении контрудара 6-й танковой армии СС против войск 3-го Украинского фронта с 6 по 16 марта 1945 года в районе озера Балатон в Венгрии. Здесь активно использовались 207, 208 и 209 сабр, вооруженные СУ-100, а также несколько отдельных полков СУ-100 и СУ-85, не без участия которых уже в первый день немецкое наступление начало давать сбои.

Особенно отличились в этих боях 1951 и 1953 сап 209-й бригады, сумевшие организовать хорошее взаимодействие с пехотой, противотанковой и дивизионной артиллерией. В течение дня СУ-100 командира батареи старшего лейтенанта А.Кочерги, боевые машины младших лейтенантов Ворожбицкого и Самарина уничтожили по три танка и штурмовых орудия. Батарея СУ-100 под командованием капитана Васильева из 1952 сап уничтожила в ходе боя три «королевских тигра».

В боях 11 - 12 марта самоходные установки СУ-100 часто использовались вместо танков, из-за больших потерь последних. Поэтому командующий бронетанковыми и механизированными войсками армии отдал приказ об оснащении каждой САУ ручным пулеметом для самообороны. По итогам мартовских боев в Венгрии СУ-100 заслужили чрезвычайно высокую оценку командования.

К концу войны в Красной Армии насчитывалось 277 самоходно-артиллерийских полков, 81 (29,3%) из которых был вооружен средними САУ СУ-85 и СУ-100.

Помимо Красной Армии средние САУ состояли на вооружении польских и чехословацких войск, воевавших на советско-германском фронте.

Войско Польское получило первые самоходки в марте 1944 года, когда в составе 1-й польской танковой бригады сформировали дивизион из 12 СУ-85. Что касается СУ-100, то 1 мая 1945 года поляки начали формирование 46-го полка самоходной артиллерии, который планировалось вооружить машинами этого типа. Однако до конца боевых действий в Европе им передали только две САУ. Остальные СУ-100 Войско Польское получило уже в послевоенные годы.

СУ-100, без сомнения, являлась самой удачной и наиболее мощной советской противотанковой САУ периода Великой Отечественной войны. Будучи на 15 т легче, чем идентичная ей по компоновке и назначению немецкая САУ «Ягдпантера», «Сотка» имела аналогичную броневую эащиту и несколько лучшую подвижность. Однако у 88-мм немецкой пушки Рак 43/3 с длиной ствола 71 калибр начальная скорость бронебойного снаряда была 1000 м/с, а ее боекомплект больше, чем у Д-10С, и скорострельность выше. За счет использования немцами бронебойного снаряда PzGr 39/43 с бронебойным и баллистическим наконечником пушка «Ягдпантеры» отличалась лучшей бронепробиваемостью на дальних дистанциях. Подобный снаряд БР-412Д появился у нас только после войны. В отличие от немецкой САУ в боекомплекте СУ-100 отсутствовали подкалиберные и кумулятивные снаряды. Фугасное же действие 100-мм осколочно-фугасного снаряда было, естественно, выше, чем у 88-мм. В целом же эти две лучшие средние самоходки Второй мировой войны не имели друг перед другом ощутимых преимуществ, при этом спектр применения у СУ-100 был несколько шире.

В СССР, в послевоенные годы СУ-100 еще долго находились в войсках, принимали участие в учениях, а по мере поступления новых самоходно-артиллерийских установок ставились на долговременное хранение в парки, где некоторое количество их, по-видимому, пребывает и сейчас. Во всяком случае, приказа Министра обороны о снятии СУ-100 с вооружения пока не было. Снятые с хранения машины участвовали в военных парадах, посвященных Дню Победы, в 1985 и 1990 годах.