I.A.R.37 был запущен в производство в конце 1938 года и строился в небольших количествах до 1939 года. Затем появился промежуточный вариант I.A.R.38, отличавшийся главным образом немецким двигателем BMW 132 и модифицированным фюзеляжем. Всего было построено 75 экземпляров I.A.R.38 и вскоре уступивший место на сборочной линии варианту I.A.R.39. В 1940 году в стадии строительства находились три опытных самолета I.A.R.47, предназначенных для замены в серийном производстве самолета I.A.R.39; был построен и прошел летные испытания только один экземпляр.

Королевскими ВВС Румынии (Fortelor Aeriene Regal ale Romania; FARR) начали принимать новую технику в 1939 г., а к июню IAR-39 стал основным разведчиком. К моменту нападения на СССР в составе боевых эскадрилий было примерно 150 многоцелевых бомбардировщиков.

С советскими самолётами румыны впервые повстречались не в июне 1941 г., как это считалось раньше, а годом ранее. Поделив с Гитлером оставшуюся половину Восточной Европы Сталин всерьёз взялся за своих южных соседей. После обмена нотами советская сторона пришла к выводу, что Румыния своих спорных территорий не отдаст, однако 30 августа 1940 г. в Вене было подписано соглашение о добровольной передачи Бессарабии и Северной Буковины в состав СССР. Красная Армия и без того была готова вести боевые действия, поэтому её вступление на румынскую территорию был лишь делом времени. С первого дня один-два IAR-37 из 18-й эскадрильи поднимались на патрулирование территории, наблюдая за тем, как бы советские войска не захватили чего-нибудь лишнего. В первых числах августа (точная дата осталась неизвестной) один патрульный IAR-37 был внезапно атакован истребителем И-153. Советский пилот не только обстрелял румынский самолёт, но и продолжил его преследование удалившись вглубь страны. Раненый пилот с трудом посадил разведчик у н\п Валуй и "чайка" в несколько заходов расстреляла неподвижную цель. Через несколько дней вышла похожая ситуация, но на этот раз румыны подстраховались, выслав в качестве сопровождения несколько PZL P-11f. Впрочем, расквитаться за уничтоженный самолёт у них не получилось. Пролетая над р.Прут последний в строю румынский истребитель был снова атакован одиночным И-153, без проблем “нагрузивший” его пулями. Пока румыны разбирались в обстановке И-153 спокойно удалился на свою территорию. Подбитый P-11f ещё некоторое время продолжал держаться в воздухе, но вскоре он пошел на вынужденную посадку, в результате которой румынский пилот погиб.

Спустя год ситуация существенно изменилась. Утром 22 июня 1941 г., пока остальные самолёты совершали рейды по советским тылам, восьмерка IAR-37 из 18-й эскадрильи совершила налет на аэродром около Измаила, уничтожив на земле несколько самолётов и потопив на Дунае одно судно. Зенитным огнем с земли один из нападавших был сбит, а второй румынский самолёт получил серьёзные повреждения и еле дотянул до своей базы. В это же время самолёты, принадлежавшие 3-й Армии, в течении дня совершили несколько разведывательных вылетов и доставили немало ценной информации командованию. Ближе к вечеру IAR-39 из 21-й эскадрильи вылетели на бомбардировку колонны советских войск в Бессарабии. Потерь румыны не понесли, но два самолёта вернулись назад с многочисленными пулевыми пробоинами. В течении последующих месяцев, вплоть до конца года, активность действий румынской авиации пошла на убыль. Бомбардировщики IAR совершили достаточно немного боевых вылетов, большая часть из которых была разведывательными. За этот период отличиться смог экипаж одного из I.A.R.39, стрелок которого (сержант Василе Пускасу) 23 июня сбил в воздушном бою один истребитель И-16. В то же время румыны, по различным причинам, потеряли 30 самолётов данного типа.

К началу 1942 г. командование FARR реорганизовало части, действующие на Восточном фронте. В составе боевых эскадрилий (Esc.81, Esc.82, Esc.83 и Esc.84 Bomb.) остались только I.A.R.37. Остальные самолёты находились в резерве на территории Румынии и бой не вводились. Руководство авиации прекрасно отдавало себе отчет в том, что устаревшие бипланы, в свете изменения обстановки в воздухе, запросто могут стать легкими мишенями для советской зенитной артиллерии и истребителей. С июля 1942 по январь 1943 года в ожесточенным сражениях под Сталинградом участвовали шесть разведывательных и бомбардировочных эскадрилий, вооруженных самолётами I.A.R.37. Румынские ВВС потеряли ещё 13 самолётов, после чего бипланы были отведены в тыл. С зимы 1943 г. они участвовали в патрулировании прибрежной зоны на Черном Море, но весной 1944 года бомбардировщики снова вступили в бой с частями РККА, вступившими в Румынию. Несколько I.A.R.37 \ 39 находились в распоряжении 2-го авиационного корпуса ( в целом удалось собрать девять эскадрилий ) и в начале мая, вместе с другим "ветераном", польскими бомбардировщиками PZL P.37 "Los", атаковали наступавшие советские части. В августе сохранившиеся 24 машины свели в две разведывательные группы, принявшие участие в Трансильванской кампании. Потери составили всего 10 самолётов, последний из которых был сбит 8 мая 1944 г., а последний боевой вылет был зафиксирован на следующий день.

Немногие уцелевшие I.A.R.37\38\39 затем перевели в разряд учебных самолётов и буксировщиков планеров. По крайней мере две машины использовались в 109-й транспортной эскадрильи, на вооружении которой находились десантные планеры DFS.230. В послевоенный период они продолжали эксплуатироваться как тренировочные и окончательно их списали только в начале 1960-х гг.

После войны ВВС Народной Республики Румыния (Fortele Aeriene ale Republicii Populare Romania) на протяжении нескольких лет использовали небольшое число I.A.R.39 в качестве учебно-тренировочных и связных самолетов. В 1940 году в стадии строительства находились три опытных самолета I.A.R.47, предназначенных для замены в серийном производстве самолета I.A.R.39; был построен и прошел летные испытания только один экземпляр.

Несмотря на моральную устарелость конструкция самолётов I.A.R.37\38\39 оказалась более чем удачной. Их выпуск продолжался до конца 1944 г. и в сумме составил почти 360 машин. Из построенных  200 машин являлись вариантом I.A.R.39. 96 машин были построены по субконтракту компанией S.E.T. и более 100 - компанией I.A.R.