Produkcja Su-30MKI (wyposażonych w silniki AL-31FP o sterowanym kierunku ciągu) rozpoczęła się w Irkucku w 2000 roku. Pierwsze trzy samoloty – z tzw. serii przedprodukcyjnej – były używane przez biuro konstrukcyjne jako prototypy (numery 05, 04 i 02). Trzydzieści dwa seryjne Su-30MKI dostarczono do Indii w latach 2002–2004, gdzie znalazły się na uzbrojeniu dwóch dywizjonów. W 2004 roku rozpoczęła się produkcja licencyjna w zakładach Hindustan Aircraft Limited w Oshar koło Nasik, która miała trwać do około 2010 roku i, zgodnie z umową, zakończyć się po wyprodukowaniu 140 samolotów. W 2008 roku samoloty Su-30MKI znajdowały się na wyposażeniu trzech dywizjonów: 24. „Hawks”, 20. „Lightnings” oraz 30. „Rhinos”. Do 2018 roku Indie planowały posiadać 270 Su-30MKI, w tym 40 przystosowanych do przenoszenia pocisków manewrujących BrahMos; dwa samoloty utracone w wypadkach w 2009 roku miały zostać zastąpione przez nowe maszyny.