Кроме 27-й и 86-й групп самолеты А-36А действовали в составе 311-й группе пикирующих бомбардировщиков, объединявшей 528-ю, 529-ю и 530-ю эскадрильи. В сентябре 1943 года группу переименовали в истребительно-бомбардировочную, а в мае 1944 года — в истребительную группу. Группа действовала в Юго-Восточной Азии. Кроме А-36А в группе имелись истребители Р-51А. В разных источниках сообщается разная информация. Одни утверждают, что в составе группы две эскадрильи летали на Р-51А, а третья на А-36А, другие говорят прямо противоположное.
Карьера А-36А закончилась в июне 1944 года, когда их сняли с вооружения. К тому времени союзники получили новые самолеты: очередные модификации «Мустанга», а также Р-40 и Р-47. Они имели такую же (454 кг) или большую бомбовую нагрузку, при этом отличаясь большим радиусом действия, не имея недостатков, присущих А-36А. Всего три группы, оснащенные А-36А, совершили 23373 боевых вылета, сбросив 8014 тонн бомб. Было заявлено 84 победы в воздухе. Еще 17 самолетов противника уничтожено на земле. Группы потеряли. 177 машин, в основном из-за огня зенитной артиллерии.
Модификацию Р-51А использовали в основном в частях 10-й воздушной армии. Это соединение действовало в Юго-Восточной Азии (China-Burma-India Theater). Уже упомянутая 311-я истребительно-бомбардировочная группа достигла состояния боеготовности в сентябре 1943 года. Первой базой группы был аэродром Навади в индийском штате Ассам. Первый боевой вылет состоялся 16 октября 1943 года. В ноябре из Флориды в Индию перебросили несколько учебных частей, в том числе 53-ю и 54-ю истребительные группы. На новом месте обе группы объединили в составе 5138-го временного отряда. В том же месяце «Мустанги» приступили к боевым вылетам над территорией Китая. 26 октября 23-я истребительная группа, сформированная на месте добровольческой группы «Летающие Тигры», получила два звена Р-51А (восемь машин). Эти «Мустанги» совместно с двумя звеньями Р-38 занимались сопровождением бомбардировщиков В-25, атаковавших цели на Формозе. Следом самолеты Р-51А и А-36А получил 1-й авиационный корпус, сформированный на базе 5138-го временного отряда. Соединением командовал полковник Филип Дж. Кочрен. Корпус выполнял специальные задания на Бирманском фронте. К боевым вылетам корпус приступил в марте 1944 года.
Основной центр тяжести боевых действий в Юго-Восточной Азии приходился на северную часть Бирмы. Когда осенью 1942 года японская армия оккупировала почти всю Бирму, союзники оказались отрезанными от Китая. Единственной возможностью доставлять снабжение в Китай было перевозить его по воздуху через Гималаи. Японцы, заняв Бирму, перешли к обороне. В свою очередь союзники запланировали на начало 1944 года наступление. План предусматривал взаимодействие с китайской армией. Союзники собирались овладеть сухопутной дорогой, соединяющую Бирму и Китай. Начавшееся в январе 1944 года шло с переменным успехом. Темп наступления серьезно сдерживался тяжелыми условиями джунглей и неопытностью союзнических частей. Союзники собирались оседлать единственную бирманскую железнодорожную ветку, соединявшую города Мандалай и Миткина с портом Рангун. По этой дороге шел весь поток снабжения японских войск.
Характер операции определил характер задач, поставленных перед авиацией. Главной задачей эскадрилий, оснащенных «Мустангами», была непосредственная поддержка сухопутных частей. Как вспоминал Экс Хилтджен из 530-й истребительной эскадрильи 311-й истребительной группы, примерно 60 % вылетов составляли вылеты по поддержке сухопутных частей, 20 % — вылеты по сопровождению бомбардировщиков и 20 % — вылеты на перехват самолетов противника. В августе 1944 года группа перебазировалась в Китай и получила самолеты Р-51С. С этого времени борьба с самолетами противника стала занимать 90 % времени, а 10 % вылетов приходилось на сопровождение бомбардировщиков. Вылеты на поддержку сухопутных частей практически прекратились. Истребительное прикрытие обеспечивалось не только бомбардировщикам, летевшим бомбить цели на японской территории, но и самолетам, совершающим транспортные рейсы через Гималаи.
В Бирме союзники располагали сравнительно небольшим количеством авиации. Поэтому здесь роль «Мустангов» оказалась особенно велика. В ноябре 1943 года 530-я истребительная эскадрилья перебазировалась в Бенгалию. Там самолеты оснастили подвесными 284-литровыми баками и использовали для сопровождения бомбардировщиков В-24 и В-25, бомбивших Рангун. Таким образом, в Юго-Восточной Азии «Мустанги» начали использоваться в роли эскортных истребителей на две недели раньше, чем в Европе.
Упоминавшийся выше 5138-й временный отряд стал первой частью, где «Мустанги» оснастили новым вооружением. Отряд оказывал поддержку рейдов генерала Вингейта по тылам японской армии. При этом самолеты кроме стандартных 227-кг бомб впервые получили шесть неуправляемых ракет, подвешиваемых под крыльями.
Самым известным пилотом на данном ТВД был Джон К. «Паппи» Хербст. Из своих 18 побед он 14 заявил, летая на «Мустанге». Второй в списке асов — Эдвард О. Маккомас. Этот пилот одержал 14 побед, причем все 14 на «Мустанге».
Самолеты F-6B — разведывательный вариант Р-51А — появились на фронте в конце 1943 года. Первыми их получила 107-я эскадрилья тактической разведки 67-й группы тактической разведки. 67-я группа входила в состав 9-й воздушной армии. Армия объединяла части тактической авиации и имела целью поддерживать американские части, которые должны были высадиться в Европе. Эскадрильи тактической разведки занимались корректировкой огня дальнобойной артиллерии, метеоразведкой, оценкой результативности налетов, аэрофотосъемкой и собственно разведкой. В январе 1944 года из США в Великобританию перебазировалась 10-я группа фоторазведки. В ее составе имелось несколько эскадрилий, оснащенных самолетами F-6. Группа также вошла в состав 9-й воздушной армии. Как правило американская разведывательная группа состояла из двух эскадрилий одномоторных вооруженных разведчиков (обычно F-6) и двух эскадрилий невооруженных самолетов стратегической разведки (обычно F-5 — разведывательной модификации двухмоторного истребителя Р-38 «Лайтнинг»). Для проведения фоторазведки самолеты F-6 несли фотокамеру К-22 для вертикальной съемки с высоты 6000 футов или К-17 для съемки с высоты 3500 футов. Для диагональной съемки использовались фотокамеры К-22 или К-24. Особое значение имела диагональная съемка в так называемой проекции Мертона. Такую съемку проводили с высоты 2500 футов с помощью камер К-22, установленных под углом 12 гр…17 гр. Полученные при этом снимки отлично дополняли имевшиеся топографические карты.
Обычно полеты совершались парами. Фотосъемку вел командир пары, тогда как ведомый следил за горизонтом и предупреждал об угрозах с земли и с воздуха. Как правило ведомый держался в 200 метрах за командиром, особое внимание уделяя самому опасному направлению — в сторону солнца.
Проводилась и визуальная разведка до 300 км вглубь территории противника. В ходе разведки определялась активность на шоссейных и железных дорогах, а также разведывались крупные перемещения сил противника.
Обе разведывательные группы — 9-я и 67-я — активно действовали на этапе подготовки к высадке десанта. Результаты их деятельности оказались настолько ценны, что обе группы заслужили благодарность в приказе.
Самолеты F-6 в ходе разведывательных вылетов несли стандартное пулеметное вооружение, позволявшее им при необходимости принимать бой с истребителями противника. Пилоты десяти эскадрилий тактической разведки, действовавших в Европе, удалось одержать 181 победу, причем четверо пилотов сумели стать асами. Это капитан Клайд Б. Ист -13 побед, капитан Джон X. Хефкер — 10,5 побед, лейтенант Лиланд А. Ларсон — 6 побед и капитан Джо Уэйтс — 5,5 побед.
Самолеты «Мустанг» с двигателями «Мерлин» появились в Европе в октябре 1943 года. 354-я истребительная группа, дислоцировавшаяся до той поры во Флориде, была переброшена в Англию. Но военное руководство не учло тот факт, что самолеты Р-51В/С представляли собой уже совершенно другой истребитель. С новым двигателем «Мустанг» превратился в полноценный истребитель сопровождения или дневной стратегический истребитель. А 354-я группа попала в состав тактической 9-й воздушной армии. Так как пилоты группы не имели боевого опыта, командовать группой поручили опытному пилоту — полковнику Дону Блейксли, прежде командовавшему 4-й истребительной группой 8-й воздушной армии. 1 декабря 1943 года Блейксли повел 24 истребителя 354-й группы на патрулирование в район бельгийского побережья (Кноке-Сен-Омер-Кале). Официально этот вылет считался ознакомительным. Первый по настоящему боевой вылет имел место 5 декабря 1943 года. Тогда группа сопровождала американские бомбардировщики, шедшие бомбить Амьен. До конца 1943 года в 9-й воздушной армии «Мустанги» получила еще 363-я разведывательная группа. Несмотря на свое название, группа занималась в основном сопровождением бомбардировщиков и истребителей-бомбардировщиков. Первый дальний сопроводительный вылет 354-я группа совершила еще до конца 1943 года. Целью вылета были Кельн, Бремен и Гамбург. В налете участвовали 1462 союзнических самолета, в том числе 710 бомбардировщиков. Из вылетевших на задание 46 «Мустангов» на базу по невыясненным причинам не вернулся один самолет. Реванш за эту потерю американцы взяли 16 декабря, когда 354-я группа одержала свою первую победу — в районе Бремена был сбит один Bf 109. К тому времени выяснилось, что «Мустанги» с 75-галлоновыми подвесными баками имеют радиус действия 650 миль, тогда как применявшиеся до того времени Р-38 с такими же баками имеют радиус действия всего 520 миль. Этот опыт заставил полковника Блейксли составить рапорт, в котором обосновывалась необходимость оснастить самолетами Р-51 все истребительные группы 8-й воздушной армии. В январе 1944 года американское командование решило оснастить «Мустангами» с двигателем «Мерлин» семь истребительных групп 8-й воздушной армии и по меньшей мере две группы в составе 9-й армии. 11 февраля 1944 года 357-я истребительная группа из 8-й воздушной армии совершила свой первый боевой вылет на «Мустангах» в район Руана. К концу войны «Мустанги» появились во всех истребительных группах 8-й воздушной армии, исключая 56-ю группу, сохранившую Р-47. В феврале 1944 года переходить на «Мустанги» начали и истребительные эскадрильи Королевских ВВС. По ленд-лизу Великобритания получила 308 штук Р-51В и 636 Р-51С.
Как правило на задание истребители вылетали силами эскадрильи. Самолеты каждого из четырех звеньев имели цветные обозначения: первое (штабное) звено — белый, три других звена — красный, желтый и синий. Каждое звено состояло из пары самолетов. В боевом строю красное и белое звенья летели на одной высоте, вытянувшись в линию, соблюдая дистанция 600–700 ярдов (550–650 м). Желтое и синее звено держались в 600–800 ярдах (550–740 м) сзади и на 700-1000 ярдов (650–900 м) выше. Во время набора высоты дистанцию сокращали, чтобы самолеты не потеряли друг друга в облаках. Расстояние между самолетами уменьшалось до 75 ярдов (70 м), звенья летели одно за другим со штабным звеном впереди. Интервал между звеньями составлял 50 футов (15 м).
Другое построение использовалось при сопровождении бомбардировщиков. В этом случае эскадрилья разделялась на две секции по два звена. Ведущая секция шла в 30 метрах впереди, за ней шла ведомая секция, которая имела преимущество в высоте (15 м). Ширина строя составляла 3,6 км. В случае, если на сопровождение вылетала вся группа, эскадрильи выстраивались во фронт. В центре шла ведущая эскадрилья, на фланге со стороны солнца эскадрилья держалась на 300 м выше, а эскадрилья на другом фланге — на 230 м ниже. В таком варианте группа занимала фронт шириной 14,5 км. Этот строй использовался для расчистки дороги перед бомбардировщиками или при проведении «дальнего» сопровождения, в отрыве от бомбардировщиков.