Во все уменьшающихся количествах ЛаГГ-3 состояли на вооружении ВВС, ПВО и морской авиации до конца Великой Отечественной войны. В частности, они принимали участие в освобождении Крыма. 10 января 1944 г. пятерка ЛаГГ-3 из 790-го иап подполковника И.Г. Королева перехватила в районе Тархан (Керченский п-ов) 12 пикировщиков Ju 87, шедших в сопровождении пары Bf 109. В бою немцы потеряли три Ju 87 и оба истребителя. В операциях в Крыму были задействованы также 88, 159, 863-й и 979-й иап, вооруженные ЛаГГ-3.
В ВВС Черноморского флота на 1 января 1945 г. входили 7-й и 62-й иап и 2-й учебный полк. Ни один из них не был полностью укомплектован ЛаГГ-3, но в сумме там насчитывалось 46 машин этого типа.
Много ЛаГГ-3 сохранялось в полках ПВО. Например, на них летала вся 229-я иад. В Подмосковье с середины 1943 г. ЛаГГ-3 начали заменять на Ла-5. В частности, в 178-м иап к концу ноября остался всего один старый истребитель. Всего за период войны ЛаГГ-3, входившие в состав истребительной авиации ПВО, уничтожили 315 самолетов противника.
Довелось участвовать этим машинам и в войне против Японии. На 9 августа 1945 г. ВВС Тихоокеанского флота имели 172 самолета этого типа - почти треть всех наличных истребителей. В основном их действия сводились к прикрытию штурмовиков, как это было, например, 9 и 10 августа 1945 г. ЛаГГ-3 из 38-го иап в те дни прикрывали Ил-2 37-го шап, атаковавшие порт Юки. Но бывали случаи, когда летчики на ЛаГГ-3 сами наносили бомбовые и штурмовые удары. Например, днем 11 августа они под прикрытием истребителей Як-9 и Ла-7 совершили налет на порт Эсутору на Южном Сахалине. Вскоре после окончания войны началось сокращение вооруженных сил. 22 марта 1946 г. Совет Министров постановил списать большое количество изношенных и устаревших самолетов. В их число вошли 187 ЛаГГ-3. Последние истребители этого типа, видимо, были выведены из эксплуатации к началу 1947 г.
