雪曼的第一次參戰為1942年10月的第二次阿拉曼戰役(Second Battle of El Alamein),使用單位為英國皇家陸軍第八軍團。大英國協在歐洲戰區也廣泛地使用雪曼坦克來取代M3葛蘭特和其衍生車型,且在1944年成為裝甲部隊的主力 - 其他的坦克是於戰爭後期參戰的丘吉爾坦克和克倫威爾坦克。英軍曾使用M4、M4A1和M4A2,但之後的主力裝備是M4A4。M4的衍生型螢火蟲坦克是自美國援助的M4和M4A4改裝而成,被配置在裝備了雪曼坦克和克倫威爾坦克的部隊中,以提供較強的反坦克火力。螢火蟲最出色的一戰是魏特曼殞命之戰中,GORDON軍士單車擊毀了三輛虎式,是否擊毀第四輛魏特曼的座車仍在爭議中。
雖然美國海軍陸戰隊在太平洋投入了裝備柴油引擎的M4A2,美軍驅逐戰車部隊也在非洲和歐洲投入了以M4A2底盤作為基礎量產的M10驅逐戰車,美軍裝甲部隊長官中將Jacob L。 Devers卻要求不在無行動戰區(Zone of Interior)之外投入柴油引擎的雪曼坦克。首次投入戰鬥的美國雪曼是在1942年11月在火炬行動中使用的M4和M4A1,在北非戰役的過程中雪曼在坦克營裡取代了M3中型坦克的位置。雖然M4和M4A1在整個戰爭期間都繼續服役,但美國陸軍在戰爭後期更傾向使用擁有500匹馬力強力引擎的M4A3。在1944年7月,M4A1首先裝備76毫米長管火炮進入戰鬥,緊隨其後的是M4A3。到戰爭末期時,美國陸軍在歐陸部署的半數雪曼坦克已經裝備了反坦克能力高的76毫米長管火炮,而餘下的半數雪曼坦克仍裝備著75毫米的短管火炮。有些部隊則混有裝備了兩種火炮的車型。第一種裝備HVSS懸吊繫統的車型是M4A3E8(76)W型,在 1944年末參與實戰。