На 1 мая 1945 г. в строю польских ВВС числилось 107 Пе-2 и УПе-2. Из них 91 самолет в 1-й бомбардировочной дивизии, 12 — в авиашколе в Деблине, 2 в 15-м запасном полку; еще две машины находились в распоряжении командования корпуса и ВВС. Поставки продолжались до сентября 1945 г. Всего Советский Союз передал Польше 113 боевых Пе-2 и 11 УПе-2. Это были самолеты выпуска 1944-1945 гг. различных серий (от 308-й до 442-й), а УПе-2 — с 354-й по 470-ю, по две-три машины из каждой серии.

Во второй половине 1945 г. польские ВВС подверглись реорганизации. 4-й и 5-й полки расформировали, 3-й переименовали в 7-й отдельный полк пикирующих бомбардировщиков. Часть самолетов в связи с этим законсервировали. На 1 июля 1947 г. эксплуатировались только 49 Пе-2 и 9 УПе-2. 28 октября 1948 г. возродилась польская морская авиация в виде отдельной эскадры авиации ВМФ. В нее входило разведывательно-бомбардировочное звено на Пе-2 (3 самолета). Пе-2, переданные из состава ВВС, были уже порядком изношены, и пикировать на них не разрешали, а использовали их в основном как разведчики.

В 1950-1951 гг. в Польшу начали поступать Ту-2, частично вытеснившие устаревшие бомбардировщики Петлякова, однако Пе-2 фактически дослужили до появления первых Ил-28. В учебных подразделениях УПе-2 вместе с УТБ (на базе Ту-2) эксплуатировались и во второй половине 50-х годов. Некоторые Пе-2 в начале этого десятилетия применялись для буксировки мишеней для воздушной стрельбы, аэрофотосъемки и других вспомогательных целей. Один разоруженный самолет превратили в летающий стенд для испытания реактивных двигателей. Двигатель монтировался над "спиной" самолета на громоздкой ферме из труб.

Схожая судьба была и у чехословацких Пе-2. В январе 1945 г. на территории СССР начала формироваться 1-я чехословацкая смешанная авиадивизия. Согласно договору о безвозмездной передаче вооружения и боевой техники для укомплектования входившего в эту дивизию по штату бомбардировочного полка Советский Союз выделил 32 Пе-2. В мае 1946 г. советские экипажи перегнали в Прагу 30 Пе-2 и 2 УПе-2. С 20 июня по 1 августа наши инструкторы обучили чехословацких летчиков. В июле 1947 г. полк, получивший около 20 Пе-2, перебросили в Словакию. Остальные Пе-2 законсервировали. Наряду с Пе-2 и УПе-2 в полку эксплуатировались С-3А — чехословацкие копии немецких учебно-транспортных самолетов Зибель Si 204D. В 1947 г. машины Петлякова получили обозначение по стандартам чехословацких ВВС: В-32 — боевые и СВ-32 — учебные. Двух учебных самолетов не хватало, и еще с нескольких Пе-2 сняли стрелковое вооружение и бомбодержатели.

Один из Пе-2 финских ВВС

Обслуживание пикировщиков польских ВВС, 1946 г.