Armię Powietrzną – w maju 1945 roku Li-2 z 593 sztukami był jej najliczniejszym typem samolotu.
Służba w lotnictwie polskim W polskim lotnictwie wojskowym używano 20 maszyn Li-2 w wersjach: transportowej Li-2T oraz pasażerskiej Li-2P, z tego 10 wypożyczono na pewien czas liniom PLL LOT. Wojsko eksploatowało te samoloty do 1973 r. W PLL LOT eksploatowano łącznie 40 maszyn w wersji pasażerskiej Li-2P z 24 miejscami dla podróżnych (w tej liczbie 9 maszyn DC-3) oraz transportowej Li-2T. 15 listopada 1951 roku pod Tuszynem doszło do katastrofy Li-2 SP-LKA z powodu awarii silnika (zginęło 12 pasażerów i czterech członków załogi). Trzy egzemplarze Li-2 w pierwszej połowie lat 60. XX w. przebudowano do celów aerofotogrametrycznych. 25 sierpnia 1960 r. we wsi Lignowy w okolicach Tczewa w czasie lotu aerofotogrametrycznego, wskutek pęknięcia konstrukcji lewego skrzydła, samolot PLL LOT Li-2P SP-LAL (Lucynka) uległ katastrofie (zginęło siedem osób na pokładzie). Wypadek ten spowodował, że po badaniach wytrzymałościowych, w 1961 roku zostało skasowane 16 samolotów Li-2 z nalotem większym niż 5000 h. Pozostałe samoloty wycofano z PLL Lot do 1967 roku.