Le B-52 opère activement avec l'USAF depuis 1955. En juin 2019, 58 unités étaient en service actif, 18 en réserve et environ 12 autres en stockage à long terme. Tous ces appareils ont été pilotés par le Strategic Air Command (SAC) jusqu'à ce que l'organisation soit dissoute en 1992 et l'avion a été absorbé par l'Air Combat Command (ACC). En 2010, toutes les Stratofortresses B-52 ont été transférées de l'ACC à l'Air Force Global Strike Command (AFGSC).
Des performances supérieures à des vitesses subsoniques élevées et des coûts d'exploitation relativement bas ont maintenu le B-52 en service malgré des avions plus avancés, y compris des avions à vitesse Mach 2+ B-58 Hustler, ont annulé Mach 3 B-70 Valkyrie, B-1 Lancer à course variable et B-2 qui a des capacités furtives. Le B-52 a accompli soixante ans de service continu avec l'USAF en 2015. Après avoir été mis à niveau entre 2013 et 2015, le B-52 devrait servir jusqu'en 2050.