Возможности бомбардировщиков Су-24 по поражению наземных целей оказались гораздо выше, чем у истребителей-бомбардировщиков
Бомбардировщики Су-24 были способны доставить к цели до 8 тонн бомб, хотя обычно они брали на борт в 2 раза меньше — 8 ФАБ-500М62 или 7 ЗБ-500Ш
Поступление в ВВС большого количества бомбардировщиков Су-24 позволило в период организационной реформы 1980 года сконцентрировать значительные силы бомбардировочной авиации в воздушных армиях Верховного главнокомандования оперативного назначения, предназначенных для действий под прямым руководством Главных командований направлений, созданных в начале 80-х годов.
Так, 4-я воздушная армия, базировавшаяся на территории Польши, предназначалась для авиационной поддержки сухопутных войск, действующих на Западном направлении, а 24-я ВА (Украина) подчинялась Главному командованию Юго-Западного направления. Немалые силы бомбардировщиков Су-24, готовых нанести удары по целям на территории Турции, дислоцировались в Закавказье. На Китай были нацелены бомбардировочные полки, базировавшиеся в Забайкалье.
После начала афганской войны Су-24 появились в Туркестанском военном округе. На завершающем этапе боевых действий, действуя с аэродромов в Средней Азии, они атаковали цели в Афганистане.
Самолёты Су-24 имели на вооружении следующие бомбардировочные авиационные полки:
2-й гвардейский Оршанский Краснознамённый полк (23-я ВА, Джида);
3-й полк (4-я ВА, Кшива);
4-й гвардейский Новгородский полк (4-я ВА, Черняховск);
7-й полк (24-я ВА, Староконстантинов);
21-й Витебский Краснознамённый полк (23-я ВА, Бада);
34-й полк (34-я ВА, Кировобад);
42-й полк (4-я ВА, Жагань);
63-й Керченский полк (4-я ВА, Черняховск);
67-й полк (76-я ВА, Сиверский);
69-й полк (14-я ВА, Овруч);
89-й полк (4-я ВА, Шпротава);
116-й гвардейский Радомский Краснознамённый полк (16-я ВА, Брандт);
143-й полк (34-я ВА, Капитнари);
149-й гвардейский Краснознамённый полк (73-я ВА, Николаев-ка);
230-й полк (24-я ВА, Черляны);
233-й полк (23-я ВА, Домна);
277-й Млавский Краснознамённый полк (1-я ВА, Хурба).
305-й полк (26-я ВА, Поставы);
321-й полк (4-я ВА, Сууркюль);
497-й полк (16-я ВА, с 1989 г. — 26-я ВА, Лида);
668-й полк (4-я ВА, Тукумс);
722-й полк (76-я ВА, Смураево);
727-й полк (24-я ВА, Канатово);
735-й полк (73-я ВА, Ханабад);
* 806-й полк (14-я ВА, Луцк);
* 947-й Севастопольский полк (24-я ВА, Дубно);
* 953-й Витебский полк (24-я ВА, Бобровичи);
* 976-й полк (34-я ВА, Кюрдамир);
Наличие в строю большого количества бомбардировщиков Су-24 позволило создать воздушные армии Верховного Главнокомандования оперативного назначения
Бомбардировщик Су-24М мог также служить «летающим танкером» для своих собратьев
Возрастание роли средств радиоэлектронной борьбы привело к тому, что в 1976 году на базе бомбардировщика началась разработка специализированного самолёта РЭБ, получившего обозначение Су-24ПП (постановщик помех). Он должен был заменить безнадёжно устаревшие машины Як-28ПП, уже не отвечавшие требованиям времени. Первые серийные машины поступили в полки в начале 80-х годов, практически одновременно с разведчиками Су-24МР, предназначавшимися для разведки днём и ночью в любых погодных условиях на глубину до 400 км от линии фронта.
Су-24МР был оснащён бортовым комплексом разведки БКР-1. В его состав входят РЛС бокового обзора «Штык» и фотоаппараты. На самолёт подвешиваются также контейнер с лазерной разведывательной аппаратурой «Шпиль-2М» и контейнер с аппаратурой радиотехнической разведки «Тангаж», либо контейнер с аппаратурой радиационной разведки «Эфир-1М». Внешняя подвеска привела к снижению максимальной скорости полёта до 1200 км/час, но для разведчика этого было достаточно. Самолёты-разведчики Су-24МР поступали на замену устаревших машин Ил-28Р, Як-27Р, Як-28Р, МиГ-21Р в отдельные разведывательные авиационные полки фронтовой авиации:
10-й Московско-Кенигсбергский Краснознамённый полк (26-я ВА, Щучин);
11-й Витебский Краснознамённый полк (16-я ВА, Вельцов);
47-й гвардейский Борисовский Краснознамённый полк (Шатало-во);
48-й гвардейский Нижнеднепровский полк (14-я ВА, Коломыя);
125-й полк (23-я ВА, Домна);