Już 7 lutego 1943 roku zakończono próby działa, a w dniu 14 lutego 1943 roku przyjęto je na uzbrojenie. Zmieniono jednocześnie jego oznaczenie na SU-152. Także w lutym rozpoczęto produkcję seryjną w Zakładach Kirowskich w Czelabińsku, gdzie trwała do września 1943 roku. W tym czasie wyprodukowano około 700 sztuk SU-152. Produkcję ich przerwano z uwagi na opracowanie i wdrożenie do produkcji seryjnej nowego ciężkiego działa samobieżnego ISU-152.
Do obecnych czasów z około siedmiuset SU-152 przetrwały zaledwie trzy sztuki, z których dwie znajdują się w Polsce, w Lubuskim Muzeum Wojskowym w Zielonej Górze z/s w Drzonowie, gdzie je przeniesiono w 1997 roku z Cmentarza Żołnierzy Radzieckich w Cybince, a jedna w rosyjskim Muzeum Czołgów w Kubince.
Opis konstrukcji Ciężkie działo samobieżne SU-152 było oparte na podwoziu czołgu KW-1s, na którym zamontowano nieruchomą wieżę. W wieży umieszczono haubico-armatę wz. 1937/43 (ML-20S) kal. 152 mm adaptowano do potrzeb tego pojazdu. Pancerz wykonany był z płyt walcowanych i odlewanych o grubości od 22 mm (góra) do 75 mm (przód wieży).
Napęd stanowił silnik wysokoprężny, widlasty, 12-cylindrowy W-2K, układ napędowy składał się z wielotarczowego sprzęgła głównego i skrzyni przekładniowej mechanicznej.