За время эксплуатации Су-7 в ВВС СССР различные модификации самолета находились на вооружении 27-ми боевых и 3-х учебных полков, из них два полка — истребительные (простые Су-7). Семь боевых частей проходили службу в странах Варшавского договора, пять в ГДР и по одному в Польше и Венгрии.
В 1960-х гг. основной боевой задачей Су-7Б считалось нанесение ядерных ударов на тактической глубине по пунктам управления, ракетным базам, складам, аэродромам и колоннам наступающих/ отступающих войск NATO. К ядерным ударам должны были привлекаться и Су-7 ВВС Польши. Согласно рассекреченным в 2007 г. материалам, в случае войны в распоряжение поляков планировалось передать около 180 бомб и ракетных боеголовок. Соответствующий договор был заключен в 1967 г., к нему прилагались списки допущенных польских офицеров и «Схема доведения до Войска Польского приказов выдачи ядерных боеприпасов, разблокировки и применения ядерного оружия».
В конце 1960-х и в 1970-х гг., когда число носителей ядерного оружия и их возможности выросли, Су-7 практически утратили статус «носителей». Теперь передними ставили задачи преимущественно с применением обычных вооружений, заключавшиеся в оказании непосредственной поддержки сухопутным войскам.
Европейские страны не оставались равнодушными к опасному соседству. ФРГ, Италия, Бельгия, Нидерланды и чуть позже Испания и Норвегия купили в США тактический истребитель F-104G, адаптированный Джонсоном к специфике европейского театра боевых действий.
По бортовому оборудованию F-104G превосходил любую модификацию Су-7. Установленная на нем РЛС определяла не только дальность до цели, но и ее азимут. Прицел работал в двух основных режимах: обзора местности — для бомбометания и навигации и обзора воздушного пространства — для перехвата воздушных целей. Кроме того, он обеспечивал индикацию информации, полученной с наземного пункта наведения. Благодаря последнему, на «Старфайтерах» можно было построить еще и автоматизированную систему ПВО.
По скорости, скороподъемности и дальности полета F-104G превосходил семейство Су-7, но по практическому потолку, весу боевой нагрузки и взлетно- посадочным характеристикам уступал. Между самолетами была существенная разница в вооружении. Су-7 не несли управляемого оружия, а «Старфайтеры» имели управляемые ракеты AIM-9 Sidewinder, AS.30 и AGM-12 Bullpap, что могло положительно сказаться на их эффективности и выживаемости в бою.
На вооружении ВВС США находился также тактический истребитель F-105, который можно считать близким к Су-7Б, но только по решаемым задачам. Его главным назначением было нанесение ядерного удара в тактической глубине обороны противника, с прорывом к цели на сверхзвуковой скорости и малой высоте. В качестве вторичной задачи рассматривалась возможность ведения кратковременного воздушного боя с целью самообороны или выполнение перехвата бомбардировщиков противника. В 1960-х гг. F-105 стал основным истребителем-бомбардировщиком ВВС США.
Опытные экземпляры F-105 взлетели в 1956 г. Серийное производство развернули в 1957 г. Начиная с модификации F-105D, которая создавалась в 1961 г. специально для ведения войны в Европе, самолет мог нести до 7000 кг бомб, неуправляемое и управляемое оружие. Бортовое оборудование позволяло наносить удары по наземным целям в любую погоду и совершать полет на малой высоте с огибанием рельефа местности. Благодаря использованию правила площадей, F-105, будучи чуть ли не в два раза больше Су-7 по взлетной массе, выходил на сверхзвук без включения форсажа, а на высоте 11000 м разгонялся до 2,15М. Радиус действия F-105D лежал в пределах от 370 до 1650 км, а это просто невиданные для Су-7 масштабы. По своим возможностям F-105 скорее соответствует советскому Су-24, которого примут на вооружение только в 1975 г. и отнесут к самолетам следующего поколения, соответственно, сравнивать его с F-105 уже никто не будет.
Су-7 оставил свой след не только в небе, но и на киноэкране. В 1966 г. он дебютировал в художественном фильме «Дни летные» киностудии им. Довженко.
Главные роли исполняли будущие звезды советского кино Николай Олялин, Юрий Кузьменков и Вера Алентова. По сюжету этого фильма на Су-7БМ переучивались летчики полка, вооруженного МиГ-21 ПФ. Пересматривая эту картину, можно заметить, что показанный Су-7БМ с бортовым номером 40 оборудован держателем для ядерной бомбы, и не совсем понятно, как цензура того времени пропустила его на экран.
Накануне этой войны в распоряжении Израиля находились 180 реактивных боевых самолетов, а у ВВС коалиции арабских стран — около 650 машин, в их числе и 64 новеньких Су-7БМК ВВС Египта. По аналогии с советской авиацией того времени, большинство арабских самолетов не имело камуфляжной окраски и находилось на открытых стоянках.
Для захвата превосходства в воздухе в первые шесть часов кампании израильтяне решили нанести внезапные удары по аэродромам противника всеми наличными самолетами. В первом заходе атакующие должны были сбросить бомбы на ВПП и рулежные дорожки, предотвращая взлет истребителей, а во втором — атаковать стоянки самолетов. Для прикрытия стратегических объектов израильтяне оставили в резерве только 12 «Миражей».
5 июня 1967 г. в 7 ч 45 мин, когда египетские летчики отправились на завтрак, ударные группы израильской авиации вышли на цели. В первом вылете было уничтожено более 180 самолетов, а во втором — еще 94 самолета. В третьем вылете «избиение» продолжилось, и авиация арабов лишилась еще 53 машин. Общие потери арабских государств только за первый день войны составили 375 самолетов, а за последующие пять дней боевых действий к ним прибавилось еще 76. Израиль же потерял всего 40 машин.
Считается, что на земле израильтянам удалось уничтожить около 3 Cу-7БМК и еще несколько сбить в ходе воздушных боев. Например, Су-7 оказался первым самолетом, который сбил знаменитый израильский ас Гиора Эпштейн (17 побед). Атака производилась из задней полусферы на малой высоте. Летчик Су-7 своего противника не видел, Гиора спокойно сблизился на короткую дистанцию и дал длинную очередь из 30-мм пушек своего Mirage IIICJ. Египетский самолет взорвался в воздухе.
Конец шестидневной войны не принес мира на Ближний Восток. 4 июля 1967 г. египетские ВВС нанесли несколько ударов по целям на захваченном израильтянами Синайском полуострове. Утро 9 июля над Синаем появилась пара Су-7БМК, совершавшая разведывательный полет на большой скорости и малой высоте. Израильтянам не удалось воспрепятствовать их миссии, но, предполагая, что разведчики появятся вновь, они поставили на дежурство в воздухе звено «Миражей». Действительно, Су-7 прилетели после обеда и попали в ловушку. Один разведчик удалось сбить, а второй ушел от преследования в сторону Египта. Через неделю Су-7 повторили попытку пролететь над Синайским полуостровом, и опять «Миражи» уничтожили один истребитель-бомбардировщик.
