Bei der Legion Condor (VB/88) flogen wahrscheinlich fünf Ju 86 D ab Februar 1937. Bereits zu Beginn des Einsatzes gingen zwei Flugzeuge verloren (23. Februar 1937 und 9. März 1937). Nach einem weiteren Verlust wurden die restlichen zwei Flugzeuge noch 1937 an die Nationalspanier abgetreten.
Bis Juli 1939 wurden die Ju 86 aus den Kampfverbänden zurückgezogen und waren nur noch bei Schulen oder sonstigen Einheiten im Einsatz. Am 1. März 1940 befanden sich noch 575 Ju 86 bei der Luftwaffe, am 31. Januar 1944 noch 362, am 30. September 1944 noch 177. Das deutet darauf hin, dass im Laufe des Jahres 1944 neben 20 Exporten nach Rumänien und Ungarn auch eine größere Anzahl Ju 86 verschrottet wurde, nachdem mit der Si 204 ein leistungsstärkeres Schulflugzeug zur Verfügung stand.
Die Luftwaffe selber setzte die Ju 86 nach ihren Erfahrungen in Spanien nicht im Kampfeinsatz, sondern lediglich als Transporter und Höhenaufklärer ein. Diese Transportgruppen wurden im Bedarfsfall aus Beständen der Schulen aufgestellt. Während der Versorgung des Kessels von Demjansk wurde das Flugzeug bei den gemischten KGrzbV 6, 7 und 8 eingesetzt. Mit zwei Totalschäden und sechs Beschädigungen blieben die Verluste gering. In der Schlacht von Stalingrad erfolgte der Einsatz von wahrscheinlich 70 Ju 86 bei den KGrzbV 21 und 22. Hierbei gingen 34 Flugzeuge verloren, weitere sieben blieben vermisst. Dazu müssen noch elf Beschädigungen gerechnet werden. Nach dem sowjetischen Angriff auf den Flugplatz Tazinskaja am 24. Dezember 1942, bei dem 14 Ju 86 als Verlust gemeldet wurden, wurde das Muster kaum noch eingesetzt, da die beiden Transportgruppen weitgehend aufgerieben waren. Insgesamt blieb die Zahl der geflogenen Einsätze gering, da das Flugzeug für Transporteinsätze unter den Bedingungen vor Ort ungeeignet war.
Ansonsten wurde die Ju 86 vorwiegend bei C-Schulen oder den Luftnachrichtenschulen zur Funkgerät- und Funkmessausbildung von Bordfunkern eingesetzt. Eine Verwendung bei den Blindflugschulen erfolgte nur im geringen Umfang ab Ende 1942.