Il Ni.17 apparve al fronte il 2 maggio 1916, con la Escadrille N. 57; l'immissione in linea del nuovo caccia, all'incirca contemporanea a quella del DH.2 da parte britannica, consentì agli Alleati di porre fine all'incubo dei Fokker determinato dalla superiorità dei monoplani tedeschi armati di mitragliatrice sincronizzata. Anche gli inglesi ottennero subito alcuni esemplari del moderno velivolo francese, decisamente più avanzato del DH.2 come concezione tecnica, e fu nella battaglia della Somme che il "Super Bebè" si dimostrò un prezioso strumento bellico.
Ben presto il Ni.17 equipaggia altri reparti, fra cui una squadriglia francese inviata nel 1917 in Italia per concorrere nella difesa di Venezia. Tra i piloti, troviamo nomi di famosi assi, i francesi Maurice Boyau, Renè Dorme, Renè Fonck, Gabriel Guèrin, Georges Guynemer, Jean Navarre, Armand Pinsard, Charles Nungesser; e, nei reparti inglesi, Albert Ball e William Avery Bishop (canadese), che ottennero il maggior numero di vittorie con il Ni.17. In Italia, la Macchi fece seguire il Ni.17 al Bebè sulla sua linea di produzione (circa 150 macchine tra il 1916 e il '17), quando già il nuovo caccia era sul nostro fronte grazie ad una fornitura francese: diversamente da questo, tutti gli esemplari di produzione nazionale (le cui consegne iniziarono nel dicembre 1916) erano armati con la Vickers sincronizzata.
Tra i reparti italiani dotati, interamente o parzialmente di "Super Bebè" figurano le Squadriglie 72,73,74,83,85 e la sezione a cui era affidata la difesa aerea di Padova; molti esemplari erano, comunque, sparsi tra le squadriglie montate su Ni.11. Tra gli assi che impiegarono il Ni.17 compaiono i nomi di Francesco Baracca (che già si era distinto col "Caccia d'emergenza" Ni-10 monoposto), Ferruccio Ranza, Pier Ruggiero Piccio, Silvio Scaroni, Fulco Ruffo di Calabria.
Fulco Ruffo di Calabria mentre si accinge a salire sul suo Nieuport Ni.17, aereo che dette risultati impressionanti facendo nascere moltissimi Assi fra le fila delle varie nazioni che lo adottarono.
Sul nostro fronte il Ni.17 rimase a lungo la punta di diamante della caccia, ma le forti perdite riportate nelle dure azioni dell'inverno 1917-18 e il progressivo inserimento in Linea del l'eccellente Hanriot HD-1 e poi dello SPAD, fecero presto ridurre il numero dei "Super Bebè" in servizio operativo.
Anche in Russia il Ni.17 venne, oltre che fornito della Francia, costruito su licenza: la produzione avveniva da parte delle ditte Dux, Officine Russo-Baltiche e Scetinin (sembra, però, che la produzione russa lasciasse alquanto a desiderare). Anche su quel lontano fronte il caccia francese si fece onore, particolarmente ad opera di piloti sperimentati come Ivan Kazakov, che dopo l'armistizio russo-tedesco continuò a combattere (ancora su Ni.17) nelle forze dei Bianchi contro i Bolscevichi, dalla base di Arcangelo.
L'aviazione statunitense acquistò 75 "Super Bebè" per l'American Expeditionary Force in Francia, ma ne fece uso esclusivamente addestrativo. (Va ricordato a questo proposito che, prima dell'intervento americano in guerra, volontari "Yankee" avevano combattuto nella squadriglia "Lafayette" inquadrata nell'aviazione francese ed equipaggiata con il Ni.11.)
Un impiego bellico abbastanza consistente del caccia francese fu fatto invece dall'Aviazione belga che ne dotò le Escadrilles 1 e 5, di base a Coxide, nelle quali militavano assi come Andrè de Meulemeester, Francis Jacquet, Jean Olieslagers e Edmund Thieffry.
L'esportazione del Ni.17 riguarda anche paesi neutrali: due esemplari furono venduti alla Finlandia, e venti all'Olanda, mentre a guerra finita un certo numero fu fornito alla Svizzera. (Info tratte da Storia dell'aviazione, Connaissance de l'Histoire, Aces of World War 1)
Alcuni Nieuport venivano armati con otto razzi Le Prieur per contrastare l'azione dei palloni frenati, anche se l'adozione degli stessi limitava fortemente l'agilità del velivolo.