Bojová účinnost této modifikace v porovnání s Su-25 byla prakticky zvýšena na trojnásobek. V Rusku byl vyvinut systém Vitebsk, který zaručeně ubrání před raketami s tepelnými hlavicemi typu Stinger nebo Jehla, jež mají samonaváděcí hlavici. Tento systém již byl instalován na všech vrtulnících Ka-52 a také na Mi-8 v Sýrii, které již dokázaly jeho účinnost v incidentu z 8. října 2016, když vrtulník zůstal nepoškozený po ostřelování z mobilního protivzdušného systému.

Útočné letouny Su-25SM3 získaly dnes možnost nejen ostřelování pozemních terčů, ale také schopnost vést vzdušný boj. S pomocí satelitní navigace GLONASS dokáže Su-25SM3 stanovit konečný bod letu s přesností do deseti metrů a zasadí drtivý úder na vyznačený cíl dokonce v situaci omezené viditelnosti.

Tyto letouny mají také možnost použití modernějších střel, včetně řízených, a také řízených leteckých pum. Su-25SM3 má navíc velké rozpětí rychlostí: z téměř tisíce do sta kilometrů za hodinu „bez pádu do spirály."

3. února 2018 byl v Idlibu sestřelen ruský letoun Su-25. Letec se katapultoval, ale zahynul v boji s teroristy.