Fiat 3000 (Model 21) blev først brugt i kamp i februar 1926 i Libyen, og efterfølgende også set handling mod etiopierne i den anden italo-abessinske krig i 1935. Det var dog ikke en af de tanks, som italienerne brugte i Spanien under den spanske borgerkrig. Med Italiens indtræden i Anden Verdenskrig i juni 1940 blev et begrænset antal Fiat 3000'ere, der stadig var i tjeneste i den italienske hær, anvendt operationelt på den græsk-albaniske front. De var også blandt de sidste italienske kampvogne til at modstå de allierede, som i juli 1943, da de allierede landede på Sicilien
, var to italienske kampvognskompagnier på øen stadig udstyret med 3000. Et kompagni blev gravet ind og deres køretøjer blev brugt som faste befæstninger, mens det andet kompagni blev brugt i en mobil rolle til at reagere på den amfibiske landgang under slaget ved Gela, hvor kun få af kampvognene overlevede den allierede kamp.