ในวันที่ 30 กันยายน 2015 ประธานาธิบดีปูตินได้อนุมัติให้กองทัพรัสเซียทำการเข้าแทรกแทรงในสงครามกลางเมืองซีเรีย ภายหลังจากได้รับคำร้องขอสนับสนุนด้านการทหารจากรัฐบาลซีเรียเพื่อการปราบกบฎและกลุ่มญิฮาดในซีเรีย รัสเซียเข้าแทรกแทรงด้วยการทิ้งระเบิดทางอากาศ, การยิงขีปนาวุธ และใช้กำลังรบพิเศษทะลวงเข้าจัดการกับกองกำลังฝ่ายต่อต้านรัฐบาลซีเรีย ซึ่งรวมถึงฝ่ายค้านซีเรีย, รัฐอิสลามอิรักและลิแวนต์ (ไอซิส) และกลุ่มมุสลิมหัวรุนแรงอื่นๆ[54][55] ต่อมาปูตินได้ประกาศในวันที่ 14 มีนาคม 2016 ว่าปฏิบัติการในประเทศซีเรียนั้น "ประสบความสำเร็จอย่างยิ่ง" และสั่งการให้ถอนกองกำลังหลักของรัสเซียออกจากซีเรีย[56] แต่ยังคงเหลือกองทหารรัสเซียบางส่วนอยู่ในซีเรียเพื่อสู้กับกลุ่มต่อต้านฯและสนับสนุนรัฐบาลซีเรีย[57] ต่อมาในเดือนธันวาคม 2017 ปูตินได้เดินทางเยือนประเทศซีเรียเป็นครั้งแรกตั้งแต่การเข้าแทรกแทรงของรัสเซีย