За годы войны бронепоезда уничтожили 370 танков, 115 самолетов, 344 орудия и миномета, два вражеских бронепоезда, 840 пулеметов, 712 грузовиков и бронемашин, 160 мотоциклов. Каждый четвертый боец из команды бронепоездов был удостоен правительственных наград.
В стратегической наступательной операции «Багратион» приняли участие 18 бронепоездов.
По состоянию на 22 июня 1941 года Красная Армия имела 53 бронепоезда (из них 34 относились к классу легких), в составе которых было 53 бронепаровоза, 106 артиллерийских бронеплощадок, 28 бронеплощадок ПВО и более 160 бронеавтомобилей, приспособленных для движения по железной дороге. Имелось также 9 бронедрезин и несколько моторных броневых вагонов.
Кроме Красной Армии бронепоездами располагали и оперативные войска НКВД. Они имели 25 бронепаровозов, 32 артиллерийские бронеплощадки, 36 моторных броневых вагонов и 7 бронеавтомобилей.
Успешное использование бронепоездов в первые месяцы войны способствовало развертыванию их строительства в вагонных депо ряда городов. При этом конструкция и вооружение бронепоездов в значительной степени представляли собой импровизацию и зависели от наличия броневой стали, вооружения и технологических возможностей депо.
Наиболее удачную конструкцию имел бронепоезд "Козьма Минин", построенный в феврале 1942 года в вагонном депо города Горького. В боевую часть этого бронепоезда входили бронепаровоз, две крытые бронеплощадки, две открытые артиллерийские бронеплощадки и четыре двухосных контрольные платформы.
Каждая крытая бронеплощадка была вооружена двумя 76,2-мм пушками, установленными в башнях от танков Т-34. Кроме спаренных с этими пушками 7,62-мм пулеметами ДТ бронеплощадки имели по четыре 7,62-мм станковых пулемета Максима в шаровых опорах в бортах.
Открытые артиллерийские площадки были разделены по длине на три отсека. В переднем и заднем отсеках были установлены 37-мм зенитные пушки, а в центральном отсеке находилась пусковая установка реактивных снарядов М-8. Толщина боковой брони бронеплощадок составляла 45 мм, крытые бронеплощадки имели верхнюю броню толщиной 20 мм.
Защищенный броней толщиной 30-45 мм бронепаровоз использовался в качестве тяги только в боевых условиях. В походе и на маневрах использовался обычный паровоз.
На тендере бронепаровоза была оборудована командирская рубка, соединенная с будкой машиниста бронированной дверью. Из этой рубки командир бронепоезда управлял действиями бронеплощадок с помощью телефонной связи.
Для внешней связи в его распоряжении имелась радиостанция дальнего действия РСМ. Благодаря наличию четырех длинноствольных 76,2-мм пушек Ф-32 бронепоезд мог обеспечить высокую концентрацию артиллерийского огня и вести прицельную стрельбу на дальность до 12 км, а пусковые установки М-8 позволяли ему успешно поражать живую силу и технику противника.
Наиболее распространенным типом бронепоездов во второй половине Великой Отечественной войны стал разработанный в 1942 году так называемый бронепоезд образца 1943 года БП-43.
Как правило, такой бронепоезд состоял из бронепаровоза ПР-43, размещенного в середине состава, четырех артиллерийских бронеплощадок ПЛ-43 (по две бронеплощадки по обеим сторонам бронепаровоза), двух бронеплощадок с зенитным вооружением ПВО-4 (по обоим концам бронепоезда) и двух–четырех контрольных платформ, на которых перевозились необходимые для ремонта железнодорожного полотна материалы. Обычно в состав бронепоезда входили 1-2 бронеавтомобиля БА-20 или БА-64, приспособленных для движения по железной дороге.
Для Красной Армии в годы войны был изготовлен 21 бронепоезд образца 1943 года. Значительное количество бронепоездов этого типа получили и войска НКВД.
В годы войны бронепоезда обычно действовали в составе дивизионов. Например, бронепоезд "Козьма Минин", наряду с однотипным бронепоездом "Илья Муромец", входил в состав 31-го Отдельного Особого Горьковского дивизиона бронепоездов. Для обеспечения боевой деятельности дивизиону были приданы черный паровоз С-179, бронедрезина БД-39, два бронеавтомобиля БА-20, три мотоцикла и десять автомашин. Личный состав дивизиона вместе с приданной десантно-минометной ротой составлял 335 человек.
Бронепоезда использовались Красной Армией в течение всей Великой Отечественной войны. Кроме поддержки стрелковых частей, действовавших в полосе железной дороги, они применялись для поражения войск противника в районе важных железнодорожных станций, для защиты побережья и борьбы с артиллерией. Исключительно важную роль в защите железнодорожных станций от ударов авиации противника сыграли зенитные бронепоезда, вооруженные 25-мм и 37-мм зенитными пушками и 12,7-мм зенитными пулеметами ДШК.
Дивизион включал в себя два бронепоезда «Суворов» и «Кировец» и вёл боевые действия на Волховском фронте, рд Ленинградом.
В августе 1944 года 50 дивизион был передан в 3-й Белорусский фронт и в сентябре 1944 года поступил в распоряжение 5-й армии с задачей «охраны и обороны железнодорожного узла Лида». Одновременно с этим команды бронепоездов вели работы по восстановлению и перешивке полотна железной дороги.
Кроме того, бронепоездникам приходилось участвовать и в боевых действиях против отрядов польской Армии Крайовой: «9 февраля 1945 года 50-й одбп совместно с бронепоездом НКГБ выполнял боевую задачу по ликвидации бело-польских банд в районе д. Полубники Лидского района. В результате этой операции было арестовано и передано в органы Лидского НКГБ 9 человек, из них 3 оказались участниками взрывов железнодорожных мостов и убийств советских военнослужащих».
Боевые действия против польских отрядов не прекратились и после окончания Великой Отечественной войны. В оперсводках 50-го дивизиона о этом так: «В ночь с 19 на 20 мая 1945 года белопольская банда численностью 250-300 человек совершила нападение на г. Остроленка и ограбила Госбанк. Личный состав бронепоезда № 647, действуя в пешем строю, после короткого боя захватил 9 белопольских бандитов, которые были переданы местной комендатуре. В ночь с 21 на 22 мая 1945 года белопольская банда численностью 250-300 человек вновь совершила нападение на г. Остроленка, но огнем бронепоезда в течение нескольких минут была рассеяна».
Дивизион нёс службу в Белоруссии до конца войны
Этот дивизион можно смело назвать как геройским, так и многострадальным.
Воевал с начала войны на белорусской земле.Бепо № 13 вёл историю от бронепоезда № 44 4-го дивизиона бронепоездов, который Великая Отечественная война застала в Белоруссии у Молодечно, затем он воевал под Столбцами и Кричевым.
После того, как 15 августа 1941 года одна бронеплошадка бронепоезда была разбита, а вторую с бронепаровозом направили на ремонт на Ворошиловградский паровозостроительный завод, экипаж бронепоезда направлен в 1-й запасной полк бронепоездов. 29 октября экипаж бывшего 44-го бронепоезда( Мемориальная доска в г. Столбцы) по распоряжению заместителя народного комиссара обороны — начальника Главного автобронетанкового управления Красной Армии Федоренко направился в Тулу, где вели постройку бронепоезда.
Восстановленный бронедивизион принял участие в Курской битве и в июле 1943 года был полностью разбит.В бою 7 июля 43 года, по рапортам командования дивизиона, огнём 60-го дивизиона подбито 7 танков, 7 самолётов, подавлен огонь 3 немецких миномётных батарей. Свои потери четверо убитыми и двенадцать ранеными и контуженными.
Оставшихся людей дивизиона сначала вывели на станцию Датная, затем на Графскую, откуда 28 августа 43-го их отправили в 1-й запасной полк бепо. В запасном полку 24 сентября 43 года 60-м дивизионом получены новые: бронепоезд № 624 «Уфа» (типа БП-43) и бронепоезд № 780 «Салават Юлаев» (типа БП-43). Оба бронепоезда построены Уфимским паровозоремонтным заводом.
9 февраля 1944 года, возрождённый в третий раз, 60-й дивизион убыл на 1-й Прибалтийский фронт, где 27 февраля вошёл в 4-ю ударную армию с дислокацией на станции Клястицы.Командовал дивизионом капитан Сергей Никитович Егоров с сентября 1943 по 1945 год. В 4-й ударной бронепоезда 3—4 марта произвели пять обстрелов немецких позиций у станции Дретунь в 24 км северо-восточнее Полоцка, израсходовав 336 76-мм снарядов. За это время одбп подавил 2 немецкие батареи и уничтожил склад боеприпасов.
В марте — апреле 44 года бронепоезда периодически делали огневые налёты по противнику, поддерживая 332-ю стрелковую дивизию.
1 и 2 июля дивизион поддержал наступление 16-й литовской стрелковой дивизии, способствовав её продвижению и взятию сёл Узница, Гавриленки и Горбатенки. С 4 июля 60-й дивизион выведен в резерв 4-й ударной армии на станцию Клястицы, 31 августа его перевели на станцию Обеляй Литовской железной дороги. Впоследствии дивизион воевал на Мемельском направлении.
После окончания Великой Отечественной войны 60-й дивизион передислоцирован в Брянск, где 8 мая — 25 июня 1947 года он расформирован.