ตู-28 ได้รับการรายงานต่อสาธารณะในการต่อสู้เพียงครั้งเดียวโดยได้ทำลายบอลลูนสอดแนมของนาโต้ไปเท่านั้น แต่ในภารกิจสกัดกั้นการสอดแนมมักจะไม่รายงาน เป็นไปได้ว่าอาจมีหลายเหตุการณ์ที่ไม่เคยเปิดเผยต่อสาธารณะ

เครื่องบินทั้งหมดยังคงอยู่ในประจำการจนถึงทศวรรษที่ 1980 ตู-128 ได้ถูกปลดประจำการเพื่อเครื่องบินที่ใหม่กว่าอย่างมิก-31 แม้ว่ามีจำนวนเล็กน้อยที่ยังคงอยู่ในปลายปีพ.ศ. 2535