- Los T-26 republicanos entraron en combate el 26 de octubre de 1936, bajo la dirección del teniente coronel soviético Semión Krivoshéin, al sur de Madrid.
- En julio de 1937, la brigada tanquista creada por el General Pávlov intervino en la Batalla de Brunete, que bien podría ser considerada el equivalente español a la Batalla de Kursk. Participaron unos 150 tanques republicanos y supuso uno de los pocos ejemplos de penetración con medios acorazados a lo largo del frente durante el conflicto fratricida español.
- En batallas como Belchite o Teruel, los T-26 demostraron ser tan superiores a los blindados alemanes e italianos empleados por las fuerzas facciosas, que estos últimos ofrecieron una recompensa de 500 pesetas (3 € en la actualidad) por cada ejemplar capturado.
- Este blindado también entró en combate contra el Ejército Imperial Japonés en las guerras fronterizas soviético-japonesas, especialmente en las batallas de Jaljin Gol y el lago Jasán (1938).
- La Guerra de Invierno contra Finlandia demostró que el T-26 había quedado obsoletos. Los cañones antitanque finlandeses de 37 mm e incluso algunos rifles antitanque de 20 mm penetraban fácilmente su delgado blindaje, por lo que las unidades de tanques equipadas con el T-26 sufrieron cuantiosas pérdidas durante la ruptura de la Línea Mannerheim, en la que tanques lanzallamas basados en el chasis del T-26 desempeñaron un importante papel.
- Durante la invasión nazi de la URSS, en 1941, numerosos T-26 fueron destruidos en combate o cayeron en manos de los invasores. Muchos fueron transformados por sus nuevos dueños en tractores de artillería o cañones autopropulsados, ya que los alemanes tenían una gran necesidad de este tipo de vehículos.
- Incluso en una fecha tan tardía como 1945, fue empleado durante la Operación Tormenta de Agosto, la invasión soviética de Manchuria.
- 150 de los 178 T-26 capturados por el Ejército franquista durante la Guerra Civil y tras la rendición republicana, siguieron operativos hasta la década de 1950. Uno de ellos fue restaurado y puede verse en el Museo Histórico Militar de Cartagena.
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