B-2自服役以后参加了三次战争。1999年3月24日，2架B-2从怀特曼空军基地起飞，经过30小时连续飞行、两次空中加油后，向南联盟的目标投放了32枚908公斤联合直接攻击弹药，这是B-2轰炸机的首次参加实战。  

    1999年当地时间5月7日夜间，北京时间5月8日，北约的美国B-2轰炸机发射使用三枚精确制导炸弹击中了中国驻贝尔格莱德大使馆，当场炸死三名中国记者邵云环、许杏虎和朱颖，炸伤数十名其他人，造成大使馆建筑的严重损毁。

    在整个科索沃战争中，6架B-2共飞行了45个架次，对南联盟的重要目标投放了656枚联合直接攻击弹药，B-2的飞行出动不到战争中飞机总出动量的1%，投弹量却达到总投弹量的11%。摧毁了近南联盟近33%的目标。

    在阿富汗战争中，在战争的头3天里，共6架B-2从本土起飞，经太平洋、东南亚和印度洋，对阿富汗实施空袭后再到迪岛降落，创造了连续作战飞行44小时新纪录，并投掷了96枚联合直接攻击弹药。

    在伊拉克战争中，B-2型机共出动49架次。其中，27架次以本土怀特曼为起降基地，飞越大西洋航线，实施远程奔袭，飞行时间约35小时。另外22架次是以一个前沿基地为起降基地，对伊拉克的指挥、控制、通信等设施进行了精确的打击。