В октябре 1939 г. нарком иностранных дел Советского Союза т. Молотов приступил к прессованию финнов на тему присоединения южных районов Финляндии в первому в мире государству рабочих и крестьян. В обмен т. Молотов предлагал большую по размерам территорию, но в районе, не имеющем развитой инфраструктуры. Молотов объяснял свои претензии желанием Москвы обезопасить Ленинград, отодвинув от него Государственную границу с Финляндией. Финны не поняли, тогда 30 ноября 1939 г. части Красной Армии перешли границу с Финляндией. СССР развернул авиационную группировку из 3000 самолетов, в то время как в финских ВВС имелось всего- навсего 145 аэропланов.
Весь период Зимней войны СБ оставался основным бомбардировщиком Красной Армии на театре военных действий. Первый налет в войну бомбардировщики СБ выполнили по столице финского государства г. Хельсинки. Многие СБ были оснащены лыжными шасси, на некоторые успели поставить турели МВ-3. Шесть самолетов СБ-2-М-100А были оснащены подкрыльевыми пусковыми установками реактивных снарядов PC-132. Реактивные снаряды предназначались для нанесения ударов по наземным целям.
Финны отремонтировали восемь бомбардировщиков СБ, совершивших во время Зимней войны вынужденные посадки на финской территории. Самолеты нрошли ремонт, перекраску, после чего поступили на вооружение ВВС Финляндии.
Многократное количественное и качественное превосходство Красной Армии предопределило исход войны. Перемирие было подписано 13 марта 1940 г. Хельсинки принял все условия Москвы, но победа далась Советскому Союзу дорогой иеной. Только потери ВВС РККА оцениваются в 700 – 900 самолетов, примерно половину из которых составляют бомбардировщики. Красная Армия потеряла 200 000 человек убитыми и ранеными. После окончания Зимней войны со своего поста был снят командующий ВВС РККА Яков Смушкевнч. его расстреляли в октябре 1941 г.
Трофеи германских войск – поврежденный бомбардировщик СБ-2-М-100А поздней постройки. На самолете установлена турель МВ- 5, обычно турели МВ-3 ставили на СБ в полевых условиях. Верх самолета окрашен в зеленый цвет, низ – в светло-голубой.
Первый СБ-2-М-103 (1/83) с двигателями М-103 мощностью по 980 л.с. имел мотогондолы по типу мотогондол самолета СБ с моторами М-100А. На нижней поверхности центроплана смонтированы два держателя ДЕР-19, каждый из которых мог нести бомбу массой до 500 кг. Однако конфигурация с двумя «пятисотками» на внешней подвеске использовалась только на испытаниях.