Впервые применялась в боях с японцами на реке Халхин-Гол и у озера Хасан. Использовалась в качестве дивизионной пушки, после начала Великой Отечественной войны использовалась также и в противотанковой артиллерии. В частях сохранялась до конца войны.
В самом начале войны в приграничной зоне несколько сотен пушек попали к немцам. Они оперативно модернизировали эти пушки и использовали в боевых действиях в качестве противотанковой пушки под названием 7.62 cm Рак 36 (г). Немодернизированный вариант использовался в качестве полевой пушки под названием 7,62 an FK 296 (г). Пушки, захваченные румынской армией, использовались для создания самоходной установки ТАСАМ-60 (на бззе советского трофейного танка Т-60).

Тактико-технические характеристики 76-мм дивизионной пушки обр. 1936 г.
калибр — 76,2 мм
масса орудия — 1620 кг (боевая), 2820 кг (при транспортировке)
длина ствола — 51,1 клб
масса снаряда — 6,23-6,3 кг
дальнобойность — 13 620 м
дальность прямого выстрела — 825 м
начальная скорость полета снаряда — 706-690 м/с
бронепробивасмостъ — при угле встречи 60": с 500 м — 58 мм, с 1000 м — 52 мм
скорострельность — 15 выстр./мин
максимальный угол возвышения - 75*
сектор обстрела — 60"
способ транспортировки — механический скорость возки — до 30 км/ч
способ заряжания — унитарный
расчет — 6 человек