В следующий раз Т-62 пошли в бой спустя 10 лет — в Афганистане. Танковые части 40-й армии были представлены штатными танковыми полками введенных в эту страну трех мотострелковых дивизий — 24-м гвардейским танковым полком 5-й гвардейской мотострелковой дивизии, 285-м танковым полком 108-й мотострелковой дивизии и 234-м танковым полком 201-й мотострелковой дивизии, а также танковыми батальонами мотострелковых полков и бригад, в абсолютном большинстве случаев вооруженных танками Т-62. 285-й полк входил в Афганистан, как и другие части и подразделения 108-й мсд, по понтонному мосту через Аму-Дарью неподалеку от узбекского г. Термез, 24-й гвардейский пересек сухопутную границу у Кушки, а 234-й шел через Памир, по узким горным заснеженным серпантинам. За этот поистине «суворовский переход» командир полка впоследствии был награжден.

Танкистам в Афганистане пришлось вести боевые действия на местности абсолютно непригодной для применения танков и выполнять задачи, к которым они никогда не готовились. Танки в основном применялись в качестве мобильных огневых точек на блок-постах. Кроме того, их привлекали для сопровождения колонн. При этом один-два танка с минными тралами действовали в составе отряда обеспечения движения, а остальные равномерно распределялись по колонне. При нападении противника танки съезжали с дороги и прикрывали огнем автомобили, которые проскакивали опасный участок на большой скорости. Использовались танки и при блокировании и прочесывании местности. Они броней прикрывали мотострелков и десантников и уничтожали огнем и гусеницами наиболее важные цели. Например, в мае 1984 года при прочесывании района в провинции Гильменд танковая рота была придана парашютно-десантному батальону. Танки находились в голове колонн, впереди них работали саперы, которых прикрывали десантники, находившиеся на танковой броне. Обнаруженный противник тут же уничтожался огнем танковых пушек и пулеметов, между боевыми машинами сплошное прочесывание вели десантники. За трое суток район был полностью очищен от моджахедов, захвачено большое количество оружия и боеприпасов. Потерь в личном составе и боевой технике не было, хотя только по танкам было сделано до 40 выстрелов из РПГ.

Учитывая отсутствие у противника, особенно в начальной период, средств ночного видения, танки использовались для захвата важных объектов внезапным ночным ударом. Так, в декабре 1982 года танковая рота в течение ночи совершила марш и с ходу атаковала сильно укрепленную противником переправу через р. Панджшер на входе в Панджшерское ущелье. Бой велся только с применением приборов ночного видения. Моджахеды, не видя атакующих и не имея представления об их силах, бежали. Рота захватила переправу и обеспечила проход в ущелье мотострелковых подразделений.

Более современные боевые машины в Афганистан не отправлялись — командование вполне разумно посчитало, что в условиях отсутствия у противника бронетанковой техники и «шестьдесятдвоек» будет вполне достаточно. Впрочем, бессмысленность присутствия в Афганистане значительного количества танков стала очевидной довольно скоро. В 1986 году часть танковых полков была выведена на территорию СССР. Однако некоторое количество танков Т-62, главным образом из состава танковых батальонов мотострелковых полков, продолжало использоваться в 40-й армии вплоть до 1989 года.

Вывод советских войск из Афганистана проходил с 15 мая 1988 года по 15 февраля 1989 года в два этапа. На первом этапе с 15 мая по 15 августа 1988 года на территорию СССР среди прочей боевой техники были выведено 110 танков Т-62. Второй этап вывода войск начался 13 января 1989 года. В ходе его на советскую территорию на Термезском и Кушкинском направлении было выведено 202 танка Т-62 и много другой боевой техники.

Следует отметить, что в ходе боевых действий в Афганистане танки несли сравнительно низкие боевые потери, которые имели существенный рост в 1980–1984 годах и заметно начали снижаться в 1986–1989 год. Всего же за девять с небольшим лет пребывания советских войск в Афганистане от боевых повреждений вышли из строя 1340 танков Т-62. При этом следует понимать, что эти цифры — относительные. То есть речь идет о числе случаев выхода из строя от боевых повреждений, так как отдельные танки могли получать такие повреждения несколько раз. А вот безвозвратные потери — это уже абсолютные цифры. По годам эксплуатации они округленно составляли: 1980 год — 60; 1981 год — 100; 1982 год — 40; 1983 год — 30; 1984 год — 35; 1985 год — 30; 1986 год — 40; 1987 год — 20; 1988 год — 25; 1989 год — 5 танков Т-62. Таким образом, общие безвозвратные боевые потери танков Т-62 в Афганистане составили 385 машин.

Основная доля потерь гусеничной бронетанковой техники приходилась на подрывы на минах и фугасах, обстрелы из гранатометов, а также съезды и опрокидывания в ущелья из-за нарушения правил вождения в горных условиях. При этом более 50 % поврежденных машин требовали капитального ремонта или вообще не подлежали восстановлению.

Причинами выхода из строя становились и нарушения правил эксплуатации, а порой и конструктивные, производственные и технологические дефекты. Подчас техника ломалась раньше срока из-за того, что отвечала требованиям эксплуатации для Восточно-Европейского ТВД, но не соответствовала условиям климата и труднопроходимой горной и песчано-пустынной местности Афганистана. Боевые машины работали в этой ситуации на износ и зачастую не вписывались в те нормативы, которые были установлены заводами-изготовителями. В 1986 году, например, из-за отказов по причине нарушений правил эксплуатации и несоблюдения временных нормативов по обслуживанию систем, узлов и агрегатов вооружения вышли из строя 4038 танков Т-62. Из них потребовал проведения текущего ремонта 3581 танк, среднего ремонта 248 танков, капитального ремонта 198 танков и списания 12 танков.