当罗马尼亚人拿到第一架 He 112 后，便立刻开始用它同国产的 IAR-80 原型机做比较。让他们感到极有面子的是尽管 He 112 在一些方面的设计更为先进，且拥有更强大的武装（2 挺机枪 2 门 20mm 机炮），但 IAR.80 在其他方面则完全胜出。同时这些测试也显示出了 He 112 的一些弱点，主要是马力不足和速度较慢。最终罗马尼亚决定将 IAR-80 立刻投入大批量生产，同时取消对 He 112 的进一步购买计划。
罗马尼亚空军的 He 112，全机银白，但机头和机身有黄色识别带
到 9 月 15 日为止，罗马尼亚已经收到了足够装备两个战斗机中队的 He 112，于是第十及第十一中队先后换装了亨克尔战斗机，随后这两个中队被划拨第五战斗机大队，当成精锐部队用于防卫首都布加勒斯特。到十月份，这两个中队被分别改称为第五十一和第五十二中队，不过仍就保留在第五大队的编制内。而这时驾驶该机并不是在亨克尔公司留过洋的那一批，而是罗马尼亚在本国用 Nardi F.N.305 教练机训练出来的。因此到他们真正掌握 He 112 的驾驶要领则是在 1940 年 4 月后的事，而这时亨克尔公司也送来了最后一架 He 112B-2（用来替换去年九月在引渡过程中损失的那架）。
随着同匈牙利之间紧张程度的提高，第五十一中队被派到了特兰斯瓦尼亚。在那里经常有匈牙利空军的 Ju 86 轰炸机和 He 70 侦察机侵入罗马尼亚领空做各种侦察飞行，罗马尼亚人显然指望 He 112 可以终止不友好的邻居这种令人不快的造访。遗憾的是，由于 He 112 的速度较慢，要它赶上悠乎来去的侦察机显然有点力不从心。不过在 8 月 7 日，Nicolae Polizu 少尉驾机进入匈牙利领空，并在那里击伤了一架匈牙利人的 Ca.135 轰炸机，使得后者不得不在 Debrecen 机场迫降（这个机场驻扎着匈牙利人的 He 112！）Polizu 也因此成了战争中的一个击落敌机的罗马尼亚飞行员。当然，罗马尼亚人这种明显的侵略行为让匈牙利从上到下暴跳如雷，作为报复，一架匈牙利空军的侦察机在没有任何官方命令的情况下轰炸了罗马尼亚境内的机场。不过双方在空中的敌对行动没有继续发展下去，8 月 30 日两国在维也纳签订协议，结束了这一危机。
匈牙利空军的 Ca.135 轰炸机，其中一架被越境的罗马尼亚 He 112 击伤
匈牙利空军的 Ju 86 侦察/轰炸机，常进入罗马尼亚领空，却从没有没罗马尼亚的 He 112 拦截
当德国准备在 1941 年入侵苏联时，罗马尼亚为了夺回前几年被苏联霸占的国土而义无反顾地加入了轴心国的阵营。FARR 被划入德国第四航空群，其所属第五大队则被派到同乌克兰接壤的摩尔达维亚前线机场，这时该部队共有二十四架可以出动的 He 112 战斗机，其余由于机械故障不能马上升空的三架飞机则被留在了其常驻基地---布加勒斯特附近的 Pipera 机场继续修理（其中不包括送到 S.E.T 修理的那一架）。就在巴巴罗莎行动开始前的半个月（6 月 15 日），第五大队再次变更了其驻扎地，迁到了位于摩尔达维亚北部的 Foscani-North。
到 6 月 22 日苏德战争爆发时，罗马尼亚的 He 112 于上午十点五十分起飞掩护第二轰炸机大队的波泰 633 式轻型轰炸机前去空袭位于 Bolgrad 和 Bulgãrica 的苏军机场。虽然罗马尼亚飞机编队在前往 Bolgrad 时遇到了高射炮火的猛烈射击，整个空袭行动却非常成功，在地面上摧毁了不少苏军飞机。而当编队接近 Bulgãrica 时，很明显苏联人已经有了防备，大批 I-16 战斗机已经在空中等着它们了。于是十二架护航的 He 112 同前来拦截的约三十架 I-16 形成了混战。当 Teodor Moscu 少尉看到机场上又有两架 I-16 在紧急起飞后立刻对其发起攻击，击落了其中的一架。在他从俯冲中拉起后又在同一架 I-16 的对头攻击中抢先击中了对方，这架飞机翻滚着掉进了多瑙河。不过接下来，Moscu 被好几架 I-16 团团围住，他的机体多处被击中，非自封的燃料箱也中了弹，不过很幸运地没有起火爆炸。由于燃料大量泄漏，他通知他的僚机后一起在罗马尼亚控制的 Balad 机场紧急降落。他的飞机后来被修复并重新投入了战斗，不过当天参与轰炸的 Potez 轰炸机有三架被击落。
在接下来的日子里 He 112 主要被用于对地攻击，罗马尼亚较欣赏他的重火力而不是其空战性能。罗军对 He 112 比较典型的运用方式是，在黎明时分起飞，前往苏军机场进行扫射，返回机场加油后重新起飞执行“搜索-猎杀”任务，不过行动的目标主要是苏军的火炮阵地及铁路机车。
红军士兵守卫着被击落的罗马尼亚空军 He 112 的残骸（W.Nr 2049），该机驾驶员被俘
在这样不间断的战斗中，亨克尔战斗机承受了巨大的损失。这主要是因为每一架飞机每天平均出动三次，根本没有时间为其进行必要的检修。这一问题同样出现在 FARR 所有的部队，因为罗马尼亚空军当时还没有建立起野战后勤工作体系。到 7 月 29 日，空军的清单上只有十四架 He 112 还可以继续出动，其他的八架正等待修理。为了保持由必要的战斗力，FARR 在 8 月 13 日命令第五十二中队的飞机被全部移交给第五十一中队，使得后者可以继续以一个完整的中队编制出击。五十二中队的人员则并入驾驶 IAR-80 战斗机的四十二中队，不久又被送回国接受驾驶 IAR-80 的转型训练同时换装全新出厂的 IAR-80 战斗机。八月份罗马尼亚空军一份关于 He 112 在实战中使用状况的报告指出了亨克尔战斗机在战斗中暴露的不足之处，主要还是两点，马力不足和速度太慢。
第五十一中队持续在前线执行任务，但此后却很少被卷入空战。当罗马尼亚人在十月十七日攻占黑海岸边的敖德萨后,他们觉得自己想要的东西已经到手，犯不着继续为了德国人去拼命。于是除了留下十五架飞机在敖德萨担任警戒任务外，其余的飞机大都撤回罗马尼亚整编或训练。十一月一日，第五十一中队撤到了 Tatarka，休整了大半个月后重新回到敖德萨布防，不过主要的任务仍旧只是海岸巡逻而已。半年后（1942 年七月一日）该部终于结束了一年的任务之旅回到了 Pipera 机场。