而在战后的多场局部战争中，B-52轰炸机更是为美国立下了汗马功劳。在越南战争中，B-52轰炸机是美军实施大面积轰炸的主要手段。它的出动量虽然不到全部作战飞机出动总量的十分之一，却投下了近二分之一的炸弹总量，达300万吨。当时的驻越美军司令就曾说过，“我们的火力主体，乃是B-52投下的惊人吨位的炸弹”。
海湾战争中，B-52轰炸机又以地毯式轰炸重创了伊军地面重兵集团，不但消灭了大量的有生力量，更对其造成了极大的心理震撼，甚至出现了伊军士兵在地面向空中飞行的B-52轰炸机投降的战场奇观。在阿富汗战争中，B-52轰炸机在地面美军特种部队的精确引导下，准确轰炸了塔利班阵地，有力支援了北方联盟夺占首都喀布尔，推翻塔利班政权。
历经几十年，随着威胁环境的变化、作战思想的演变，以及自身性能的不断提升改进，B-52的作战方式经历了多次变革。从最初的高空高亚音速突防核轰炸，到越战时的中高空地毯式常规轰炸，再到上世纪80年代的低空突防常规轰炸和今天的防区外精确打击，在一种飞机上能有这么多种运用方式的情况并不多见。现在，由于B-52轰炸机是平时执行海上巡逻任务效费比最高的飞机，它还被美国国土安全部用于检查进入北美地区的可疑商船，在这些船只距离海岸还有2000公里的时候，由远距离巡航的B-52轰炸机拍下船只的照片并回传给国土安全部进行识别判性。
尽管B-52轰炸机并不是美军最先进的战略轰炸机，但是它的数量仍占据了美军全部战略轰炸机将近一半。现役的B-52H轰炸机，与B-1B轰炸机和B-2轰炸机构成了当今美国空军的战略轰炸力量。而B-52轰炸机因其辉煌的历史几乎成为美国力量的一种象征。
