พลเอก สุจินดา เริ่มเข้ารับราชการทหารตั้งแต่ปี พ.ศ. 2496 ได้รับพระราชทานยศ ว่าที่ร้อยตรี เมื่อวันที่ 25 มกราคม 2501 ดำรงตำแหน่งผู้บังคับกองร้อย กองพันทหารปืนใหญ่ที่ 21 และก้าวหน้าในหน้าที่ราชการในตำแหน่งอาจารย์โรงเรียนเสนาธิการทหารบก เจ้ากรมยุทธการทหารบก ผู้ช่วยเสนาธิการทหารบกฝ่ายยุทธการ รองเสนาธิการ ทหารบก ผู้ช่วยผู้บัญชาการทหารบก รองผู้บัญชาการทหารบก และวันที่ 29 เมษายน 2533 ดำรงตำแหน่งผู้บัญชาการทหารบก จนเมื่อถึงวันที่ 1 ตุลาคม 2534 จึงได้ดำรงตำแหน่งผู้บัญชาการทหารสูงสุดอีกตำแหน่งหนึ่ง ต่อจากพลเอก สุนทร คงสมพงษ์ ที่เกษียณอายุราชการ