Początkowo po 12 dział ZiS-3 miały także dywizjony przeciwpancerne dywizji piechoty, ale do maja 1944 roku zostały one przezbrojone w działa samobieżne SU-76. Tylko nowo formowane 13, 16 i 17 dywizjony przeciwpancerne (wchodzące odpowiednio w skład 10, 13 i 14 Dywizji Piechoty) wyposażono w działa ZiS-3.
1 maja 1945 roku LWP posiadało już 555 armat dywizyjnych. Po zakończeniu wojny armaty ZiS-3 pozostawały na uzbrojeniu WP, zasadniczo do momentu, kiedy zastąpiły je 85 mm armata dywizyjna wz. 1948 (D-48), jednak w niektórych jednostkach przetrwały aż do 1980 roku.
Opis thumb|ZiS-3 w Fińskim Muzeum Artylerii Armata ZiS-3 była przeznaczona do zwalczania pojazdów opancerzonych, jak również piechoty przeciwnika, jego lekkich schronów, stanowisk bojowych i artylerii, zazwyczaj ogniem bezpośrednim.
Przygotowanie działa do strzelania polega na rozwarciu ogonów, co jednocześnie blokuje zawieszenie. Równocześnie należy zablokować koła. Możliwe było strzelanie bez rozkładania ogonów, w takim przypadku zawieszenie wyłączano ręcznie. Przed pierwszym wystrzałem należy ręcznie otworzyć zamek klinowy. Po załadowaniu pocisku zamek automatycznie zamyka się. Po ręcznym napięciu iglicy działo gotowe jest do strzału. Po jego oddaniu zamek samoczynnie otwiera się, wyrzucając łuskę.