雪曼的第一次参战为1942年10月的第二次阿拉曼战役(Second Battle of El Alamein),使用单位为英国皇家陆军第八军团。大英国协在欧洲战区也广泛地使用雪曼坦克来取代M3葛兰特和其衍生车型,且在1944年成为装甲部队的主力 - 其他的坦克是于战争后期参战的丘吉尔坦克和克伦威尔坦克。英军曾使用M4、M4A1和M4A2,但之后的主力装备是M4A4。M4的衍生型萤火虫坦克是自美国援助的M4和M4A4改装而成,被配置在装备了雪曼坦克和克伦威尔坦克的部队中,以提供较强的反坦克火力。萤火虫最出色的一战是魏特曼殒命之战中,GORDON军士单车击毁了三辆虎式,是否击毁第四辆魏特曼的座车仍在争议中。
虽然美国海军陆战队在太平洋投入了装备柴油引擎的M4A2,美军驱逐战车部队也在非洲和欧洲投入了以M4A2底盘作为基础量产的M10驱逐战车,美军装甲部队长官中将Jacob L。 Devers却要求不在无行动战区(Zone of Interior)之外投入柴油引擎的雪曼坦克。首次投入战斗的美国雪曼是在1942年11月在火炬行动中使用的M4和M4A1,在北非战役的过程中雪曼在坦克营里取代了M3中型坦克的位置。虽然M4和M4A1在整个战争期间都继续服役,但美国陆军在战争后期更倾向使用拥有500匹马力强力引擎的M4A3。在1944年7月,M4A1首先装备76毫米长管火炮进入战斗,紧随其后的是M4A3。到战争末期时,美国陆军在欧陆部署的半数雪曼坦克已经装备了反坦克能力高的76毫米长管火炮,而余下的半数雪曼坦克仍装备着75毫米的短管火炮。有些部队则混有装备了两种火炮的车型。第一种装备HVSS悬吊系统的车型是M4A3E8(76)W型,在 1944年末参与实战。