24 июня 2022 года Минобороны России заявило, что Суровикин, как командующий Южной группой российских войск, руководил окружением группировки ВСУ в городах Горское и Золотое Луганской области во время российского вторжения в Украину.

8 октября 2022 года приказом Минобороны России был назначен командующим Объединенной группировки войск на войне в Украине. При нем российская армия начала массовые обстрелы энергетической инфраструктуры Украины. С именем Суровикина ряд источников связывает сооруженную на оккупированных Россией территориях обширную сеть траншей, минных полей, заграждений из колючей проволоки, танковых ловушек и огневых позиций, предназначенных для торможения любой атаки, - иногда называемую "линией Суровикина".

11 января 2023 года Владимир Путин снял Суровикина с должности командующего Объединенной группировкой войск в Украине и назначил на эту должность начальника Генерального штаба Вооруженных Сил Российской Федерации - первого заместителя министра обороны России генерала армии Валерия Герасимова, а Суровикин стал его заместителем.

В мае издание The Economist отметило, что Суровикин уже несколько последних лет "представляет интересы" группы ЧВК "Вагнера" в Минобороны России. Суровикин вместе с руководителем ЧВК Евреном Пригожиным спорили с министром обороны Шойгу и генералом Герасимовым о различных тактиках, применяемых во время войны. Аналитики хвалили Суровикина и Пригожина за некоторые успехи армии РФ на поле боя. Так, Суровикин хорошо справился с отводом практически окруженных формирований РФ из-под Херсона.