在战时，轰-6K可以从相对安全的中国内陆基地起飞，在前沿部署的战斗机护航下，其最大航程从轰-6的6000公里提升到8000公里左右，最大作战半径则超过3500公里。以所载远程巡航导弹CJ-10A大约2500公里的射程计算，轰-6K在中国边境地区就可以威慑包括关岛美军基地在内的广大地区。
打击能力覆盖第二岛链
在一般的常规战争中，轰-6K型机挂载6枚常规巡航导弹，基本可以确保对亚洲和西太平洋绝大部分区域的高价值点目标进行精确打击。 轰-6K可以配合海军远洋舰队在西太平洋及南中国海的战略部署，进行常态化的战备巡航与战术演练，可以强化中国的"海洋控制"。据英国《简氏防务周刊》报道，轰-6K若搭配具有长时间滞空能力的"翔龙"战略无人侦察机，可大幅强化中国在"一轴两翼"海域的全时段、全天候监控及反舰、反潜的打击能力。从部署于云贵高原上的空军基地起飞的轰-6K，可以直指印度洋，对印度洋上的敌海军舰队进行打击。
如果从中国大陆沿海的机场出发，轰-6K作战范围可以覆盖整个西太平洋、西南太平洋、南亚次大陆等；如果搭配携载核弹头的巡航导弹，其打击距离还可以提高到6200千米以上，从而使其承担中国空基战略核反击力量的重任。如果再配以中国在运-20基础上发展起来的大型空中加油机，那么，该机的作战半径还可大幅扩大，不但第二岛链内外均在其打击半径之内，更远距离的战略打击也不在话下。
