По данным из открытых источников, ранее ВВС России располагали 70 самолетами Ту-22М3, 83 самолета имелись в распоряжении авиации Российского Военно-морского флота. Все условно исправные (подготовленные к разовой перегонке) самолеты ВМФ в 2011 году были переданы в ВВС, сообщила деловая газета «Взгляд».

Ту-22М3 ограниченно применялся в конце Афганской войны (в 1988–1989 годах), а также на раннем этапе первой войны в Чечне.

В ходе войны в Южной Осетии в августе 2008 года группа Ту-22М3 наносила прицельные авиационные удары по складам боеприпасов грузинской армии, бомбардировала аэродромы и скопления войск в Кодорском ущелье. По официальной версии, один самолет Ту-22МЗ был сбит в результате применения средств ПВО Грузии. После этой потери ВВС России до самого конца конфликта перестали использовать дальнюю авиацию.