11月25日，俄罗斯联合航空制造公司宣布，新西伯利亚航空工厂已经向俄罗斯空天军交付了一批新的苏-34战斗轰炸机，在完成必要的地面测试和飞行测试后直接飞往部署。这是2024年交付的第5批苏-34战斗轰炸机，之前的4批已经分别在4月5日、6月17日、9月2日和10月9日交付。
俄罗斯联合航空制造公司首席执行官瓦季·巴德卡宣布了这一交付消息：“及时履行国家国防合同是联合航空制造公司的一项重要任务，我们的员工正在光荣地完成这项重要任务，这不是今年最后一批苏-34战斗轰炸机。这些飞机是我们前线航空兵的基本打击力量，并在实战条件下展示了它们的效率”。
2023年10月，俄罗斯国防部向新西伯利亚航空工厂下达了扩大苏-34生产规模的指令，这款战斗轰炸机所使用的零部件供应链遍布俄罗斯大部分地区。自苏联解体以来，苏-34战斗轰炸机的采购数量远远超过其他型号，并通过一系列新的升级和子系统不断进行现代化，推出了增强型的苏-34M。联合航空制造公司总裁尤里·斯柳萨尔此前曾声称，新版苏-34M的作战能力是原版苏-34的2倍。
关于苏-34M的改进仍有许多不确定因素，虽然最初的报道称所有航空电子设备都得到了显著改进，包括电子战系统，同时还可以使用更多类型的制导武器。苏-34M还交付了用于侦察和电子战的专用型号，前者集成了UKR-RT电子搜索吊舱、UKR-OE摄像吊舱和集成了合成孔径雷达的UKR-RL，后者集成了L700 Tarantul电子战吊舱作为主要武器。
从2015年下半年开始，苏-34战斗轰炸机首次在叙利亚战场进行实战测试，支持叙利亚政府的反叛乱行动，同时针对以色列、土耳其等国家进行威慑，阻止他们为叛军提供支援。虽然机动性不如其他战斗机，但苏-34战斗轰炸机的仍然保留了空对空作战能力，在叙利亚作战时，还配备了R-27空空导弹，并且还可以携带R-73和R-77。
俄乌战争爆发以来，苏-34战斗轰炸机发挥了核心作用，最新公布的镜头不断显示在库尔斯克地区对乌克兰武装部队进行密集轰炸。苏-34战斗轰炸机因其特别高的武器运载能力而闻名，有效载荷高达14吨，可以携带配备UPMK套件的新型FAB-3000滑翔制导炸弹，在远离乌克兰防空力量的地方进行攻击。
虽然苏-34战斗轰炸机已经损失了20多架，但由于其生产成本非常低，再加上量产速度特别快，因此可以迅速完成补充。再加上防护性能较强，飞行员的存活率也相应提高。除了普通的航空炸弹，苏-34战斗轰炸机还可以携带空射巡航导弹和空射弹道导弹，提高生存能力。该机预计将与苏-57战斗机一起持续生产到2030年代，而俄罗斯目前生产的其他战斗机，如苏-30SM2和苏-35S预计将逐步停产。