Samoloty te stały się podstawą do rozpoczęcia produkcji seryjnej maszyny oznaczonej jako Henschel Hs 126A, przy czym w samolocie tym zastosowano silnik gwiazdowy BMW-132 Dc o mocy 880 KM (648 kW). Produkcję rozpoczęto w lipcu 1938 roku. Później produkowano drugą wersję oznaczoną jako Henschel Hs 126B, która różniła się tylko zastosowanym silnikiem Bramo Fafnir-323A-1. Produkcję seryjną Henschel Hs 126 zakończono w styczniu 1942. Samoloty tego typu były produkowane w szeregu wytwórni i łącznie wyprodukowano ich 913 sztuk, z tego 476 w zakładach Henschel.
Produkowane wersje samolotu Henschel Hs 126: Hs 126 V-1 – pierwszy prototyp Hs 126 V-2 i V-3 – następne prototypy (wzorcowe do produkcji seryjnej) Hs 126A-0 – seria informacyjna Hs 126A-1 – seria produkcyjna wzorowana na prototypie Hs V-2 Hs 126B-1 – seria produkcyjna z innym silnikiem
Użycie w lotnictwie thumb|left|Hs 126 na Sycylii, 1943 r. Po rozpoczęciu produkcji samoloty Henschel Hs 126 zostały wprowadzone na uzbrojenie jednostek Luftwaffe. Po raz pierwszy użyto ich w działaniach bojowych w Hiszpanii, gdzie 6 samolotów służyło w niemieckim Legionie Condor, w czasie hiszpańskiej wojny domowej. Używano ich do rozpoznania i lekkiego bombardowania.