Od 9 czerwca 2017 r. oficjalnie dowodził rosyjskimi wojskami w Syrii, wspierającymi reżim Baszszara el-Asada. W tym czasie wojska rebeliantów antyrządowych były w rozsypce, dzięki intensywnemu wsparciu rosyjskiego lotnictwa rządowi syryjskiemu, m.in. dzięki niemu w grudniu 2016 r. siły rządowe zdobyły Aleppo. Głównym przeciwnikiem władz syryjskich i Rosjan było Państwo Islamskie. Od października 2016 r. trwała iracka ofensywa na Mosul, a od grudnia 2016 r. kurdyjska na Ar-Rakkę. Głównym zadaniem dla syryjskiej armii wspieranej przez Rosjan była tzw. ofensywa pustynna, która zakończyła się sukcesem w czerwcu 2017 r., gdy osiągnięto iracką granicę. W październiku 2017 r. odblokowano oblężony przez ISIS Dajr az-Zaur. Surowikin nie wprowadził wielu zmian w organizacji sił przed jej rozpoczęciem, a postępy ofensywy były możliwe dzięki koordynacji lotnictwa i sił lądowych. Dowodził jeszcze bitwą o miasto Dara na południu Syrii, gdzie podjęto decyzję o zrównaniu miasta z ziemią wraz z mieszkańcami za pomocą ataków lotniczych. Intensywne bombardowania miast za czasów jego dowództwa spowodowały, że zyskał on przydomek „rzeźnik z Syrii”.