Łącznie wyprodukowano ok. 1300 samolotów wszystkich wersji. Sprzedaż samolotu kontynuowana jest na eksport, np. ostatnio Korea Południowa zamówiła 40 samolotów. Wcześniej w posiadanie tych samolotów weszły Izrael, Arabia Saudyjska i Japonia. Projektowano także wersję rozpoznawczą RF-15 i pokładową F-15N. W 2015 roku Boeing zaprezentował zaś koncepcję głębokiej modernizacji oznaczoną 2040C, mającą umożliwić F-15 pozostanie w służbie liniowej właśnie do roku 2040.
F-15 udowodnił skuteczność bojową w starciach na Bliskim Wschodzie, m.in. z samolotami syryjskimi nad doliną Bekaa w 1982 r. oraz w pojedynczych walkach powietrznych pomiędzy maszynami izraelskimi a syryjskimi MiG-ami. Izraelczycy na F-15 zestrzelili większość z 48 samolotów syryjskich. W 1981 roku izraelskie F-15 stanowiły eskortę rajdu na iracki reaktor Osirak pod Bagdadem. W 1991 roku amerykańskie i saudyjskie F-15A i C zestrzeliły 34 irackie samoloty i 3 śmigłowce., zaś F-15E były używane do atakowania celów naziemnych, głównie na głębokim zapleczu. W tym czasie za sprawą zestrzelenia kilku MiG-ów-25 został nazwany przez pilotów „Foxbat killer”. Do dziś piloci latający na F-15 zestrzelili 104 samoloty i śmigłowce wroga..