雪曼的第一次參戰為1942年10月的第二次阿拉曼會戰（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戰車來取代M3葛蘭特和其衍生車型，且在1944年成為裝甲部隊的主力 - 其他的戰車是於戰爭後期參戰的邱吉爾戰車 和克倫威爾戰車。英軍曾使用M4、M4A1和M4A2，但之後的主力裝備是M4A4。M4的衍生型螢火蟲戰車是自美國援助的M4和M4A4改裝而成，被配置在裝備了雪曼戰車和克倫威爾戰車的部隊中，以提供較強的反戰車火力。
雖然美國海軍陸戰隊在太平洋投入了柴油驅動M4A2，美軍驅逐戰車部隊也在非洲和歐洲投入了柴油驅動M10驅逐戰車（基於M4A2底盤），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戰車。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戰車營里取代了M3中戰車的位置。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公厘長管火砲進入戰鬥，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戰車已經裝備了反戰車能力高的76公厘長管火砲，而餘下的半數雪曼戰車仍裝備著75公厘的短管火砲。有些部隊則混有裝備了兩種火砲的車型。第一種裝備HVSS懸吊系統的車型是M4A3E8(76)W型，在1944年末參與實戰。
