Бригада приняла участие в боевых действиях в самом конце Финской войны, 11–13 марта 1940 года.
34-я легкотанковая бригада
Командир бригады — комбриг Кондратьев, начальник штаба — полковник Смирнов, военный комиссар — полковой комиссар Гапанюк
• 76, 82, 83, 86-й отдельные танковые батальоны
• 224-й отдельный разведывательный батальон
• 1-й мотострелковый батальон
• 274-й ремонтно-восстановительный батальон
• 322-й автотранспортный батальон
• 23-я отдельная рота боевого обеспечения
• 62-я отдельная саперная рота
• 84-я рота связи
• 324-я отдельная медико-санитарная рота
35-я легкотанковая бригада
Командир бригады — полковник Кашуба (Кошуба) (тяжело ранен 17.12.1939), после него — полковник Аникушин, военный комиссар — полковой комиссар Ярош
• 105-й отдельный танковый батальон. Командир — майор Бунтман-Дорошкевич Вениамин Александрович
• 108-й отдельный танковый батальон
• 112-й отдельный танковый батальон. Командир — майор Калядин (ранен, умер от ран 10.1.1940), после него — майор Вахрушев, комиссар — старший политрук Кулагин
• 230-й отдельный разведывательный батальон
• 37-я отдельная рота боевого обеспечения. Командир — воентехник 1-го ранга Леонтьев, комиссар — старший политрук Сирота
• 61-я саперная рота
39-я легкотанковая бригада
Командир бригады — полковник Д. Д. Лелюшенко, военный комиссар — полковой комиссар Соловьев
Управление бригады: командование, штаб, политотдел, подразделения обслуживания, взвод танков командования
• 85-й отдельный танковый батальон: три линейных и одна парковая рота, 41 танк Т-26, 30 транспортных машин и спецмашин
• 232-й отдельный разведывательный батальон: одна танковая рота (17 Т-26), одна бронерота (15 БА-20), парковый взвод — 30 машин
• 321-й автотранспортный батальон: две транспортные роты, одна тракторная рота. Бортовых машин ЗИС-5 — 23 машины, ГАЗ-АА — 28 машин, 2 цистерны
• 275-й ремонтно-восстановительный батальон: две ремонтных роты и одна эвакуационная рота. 32 транспортные машины, летучек «А» — 2 штуки, летучек «Б» — 1 штука
• 55-я саперная рота: два саперных взвода на транспортных машинах, взвод регулирования
• 23-я рота боевого обеспечения: два взвода ПВО в составе 6 зенитных установок М-4 и двух взводов химтанков
• 99-я рота связи: телефонный взвод, штабной взвод, радиовзвод
• 219-я медсанрота
• 78-я рота танкового резерва: 17 танков, часть танков в ремонте
В состав бригады входили также полевой автозавод, военторг, полевая почта 97, 98 и 100-й отдельные танковые батальоны бригады выбыли из ее состава в распоряжение штаба Л ВО. 97-й и 98-й танковые батальоны воевали на Крайнем Севере, а 100-й танковый батальон был направлен в состав 1-го корпуса Финской Народной Армии
Советский танковый экипаж, 1930-е годы.
40-я легкотанковая бригада
Командир бригады — комбриг Поляков, военный комиссар — полковой комиссар Колошников
• 155, 157, 160 и 161-й отдельные танковые батальоны
• 236-й отдельный разведывательный батальон
• 336-й автотранспортный батальон
• 280-й ремонтно-восстановительный батальон
• 43-я отдельная рота боевого обеспечения
• 307-я медико-санитарная рота
Помимо танковых бригад, танки также имелись в каждой стрелковой дивизии. По штату осенью 1939 года в стрелковых дивизиях были танковые батальоны, в которые входило от 20 до 40 машин.
Хотя по штату танковый батальон стрелковой дивизии должен был иметь роту Т-37/38 и роту Т-26, на практике дело не всегда обстояло именно так. Зачастую в танковом батальоне дивизии наличествовали только танкетки, а танки Т-26 могли быть и устаревших модификаций с пулеметным вооружением. Помимо роты Т-26, в танковом батальоне стрелковой дивизии могла быть и рота химических танков ХТ-26.
Бронетехника имелась также в отдельных разведывательных батальонах стрелковых дивизий. Как правило, представлена она была танкетками, Т-37 и Т-38 и бронеавтомобилями.
Химические танки были сведены в отдельные танковые батальоны. Численность боевых машин в них достигала 40 машин. Химические танки могли распылять отравляющие вещества, устраивать дегазацию местности и производить огнеметание. На финской войне такие машины использовались только в роли огнеметных танков. В конфликте приняли участие 201, 204, 210 и 217-й отдельные батальоны химических танков.
Уже в ходе кампании начались эксперименты с оргструктурой танковых частей. Ход боевых действий продемонстрировал, что танковые батальоны стрелковых дивизий оказались несостоятельными. На их место пришли танковые полки. Так, стрелковые полки 62-й и 7-й стрелковых дивизий, имевшие в своем составе по танковой роте, были переформированы в танковые полки (62-й и 63-й), поддерживающие действия советских стрелковых и мотострелковых дивизий на льду Выборгского залива в последние две недели войны.