опорные пункты и противотанковые части с дальней дистанции и обеспечивать подавляющую огневую мощь во время пехотных и танковых атак. Они не предназначались для боев на ближних дистанциях, так как ограниченный угол поворота их пушек делал их уязвимыми от атак в борт. ИСУ-122 были особенно популярны как истребители танков на больших расстояниях. Они часто использовались в засадах для уничтожения немецких тяжелых танков. ИСУ-152 значительно меньше подходили для боев с танками. 152-мм пушка-гаубица МЛ-20С имела посредственную бронепробиваемость по сравнению со 122-мм пушкой из-за небольшой начальной скорости ее массивного снаряда. Он мог пробить 120 мм брони на расстоянии 1000 метров по сравнению со 160 мм у 122-мм пушки. Вдобавок система управления огнем делала ее мало подходящей для боев на расстояниях более 1000 метров. В результате ИСУ-152 в основном использовались для тех задач, где большая мощь их фугасных снарядов могла быть использована наилучшим образом. Наиболее популярны они были в уличных боях, где их гаубицы могли уничтожать немецкие сильно укрепленные опорные пункты.

Первое крупное применение новых САУ произошло летом 1944 г. во время операции "Багратион". К началу операции была достигнута величайшая концентрация тяжелых САУ: не менее 14 гвардейских самоходных полков были предназначены для прорыва фронта. Наибольшее количество полков было: три полка в 5-й армии и два в 49-й, обе участвовали в двустороннем охвате белорусской столицы Минска. Самоходные полки особенно отличились в боях за Полоцк и Витебск. Восемь полков получили почетные наименования в честь освобожденных ими городов, три получили ордена "Красного знамени" и три ордена "Красной звезды". ИСУ-152 и ИСУ-122 скоро заслужили репутацию смертельных врагов устрашающих немецких танков "Тигр I". Репутация была совершенно заслуженна, например из 12 "Тигров I" 505-го батальона уничтоженных в летних боях в Белоруссии и на Балтийском побережье, около половины может быть отнесено на счет ИСУ-122 или ИСУ-152.