БТР-152Ю1 - БТР-152В1 в южном экспортном исполнении.
БТР-152Т1 - БТР-152В1 в тропическом экспортном исполнении с усиленным охлаждением и тропическим исполнением электрооборудования.
В мотострелковые части Советской Армии БТР-152 начали поступать во второй половине 1950 года. Их освоение шло быстро, подтверждением чему стало участие большого количества этих машин в параде 7 ноября 1951 года в Москве. Поступали БТР-152 и в бронетанковые части, где использовались в качестве машин сопровождения и технического обслуживания.
Боевое крещение БТР-152 и БТР-152В получили во время событий 1956 года в Венгрии, где эти открытые сверху машины оказались легкоуязвимыми, особенно в населенных пунктах. Результатом этого опыта стало появление полностью закрытого БТР-152К.
Помимо Советской Армии БТР-152 использовались в пограничных и внутренних войсках. По мере поступления в армию более современных бронетранспортеров эти машины передавались из мотострелковых в инженерные и химические войска, а также в организации ДОСААФ. В «тыловых» военных округах БТР-152 последних модификаций несли службу до начала 70-х годов. С вооружения Российской Армии этот бронетранспортер снят в 1993 году.
Поставки БТР-152 на экспорт начались в середине 50-х. В первую очередь они поступали в армии стран-участниц Варшавского договора. В 1955- 1959 годах, например, дружественные армии получили 924 БТР-152В и 80 БТР-152Е. В специальном экспортном исполнении - БТР-152Э1 - эти машины поступили на Ближний Восток. В частности, в 1956 году египетская армия уже располагала 60 бронетранспортерами этого типа, которые принимали участие в боевых действиях. В начале 60-х годов крупная партия БТР-152В1 была продана Индонезии.
По состоянию на 1995 год БТР-152 различных модификаций еще состояли на вооружении в Албании, Анголе, Афганистане, Вьетнаме, Египте, Израиле, Индии, Ираке, Иране, Йемене, Камбодже, Китае, Конго (20 единиц), Кубе, КНДР, Лаосе (40), Мали (8), Мозамбике (60), Намибии (6), Никарагуа (100), Сирии, Судане, Сейшельских островах (4), Танзании, Уганде, Центрально-Африканской республике (4), Экваториальной Гвинее (8) и Эфиопии. В ряде стран бронетранспортеры прошли модернизацию. Так, египетская и афганская армии использовали зенитный вариант БТР-152 со счетверенной установкой крупнокалиберных пулеметов ДШК чехословацкого производства. В ряде случаев в кузове БТРа монтировали спаренную советскую 23-мм установку ЭУ-23-2, а в Йемене на базе БТР-152 создали ЗСУ с использованием американской 20-мм шестиствольной автоматической пушки М163 «Вулкан».