Гораздо более серьезным был вклад пикировщиков в победу вермахта во Франции. 10 мая 1940 года началось наступление германских войск на Западном фронте. Оно сопровождалось вторжением в Бельгию и Голландию, которые до этого момента сохраняли нейтралитет. В то, что германское наступление оказалось неожиданностью для них, поверить еще можно; поведение же французов, которые к тому моменту находились в состоянии войны с Третьим рейхом уже больше восьми месяцев, вообще с трудом поддается рациональному объяснению. В течение шести недель союзные войска были наголову разгромлены, а Франция вынуждена капитулировать.
Для операции на Западном фронте было сконцентрировано, по разным данным, от 320 до 400 пикировщиков Ju-87. Они в основном действовали в составе двух авиакорпусов — 2-го и 8-го. При этом в составе 2-го авиакорпуса находилась 2-я группа 2-й эскадры пикирующих бомбардировщиков и 4-я группа 1-й учебной эскадры, в составе 8-го авиакорпуса — остальные группы 1-й, 2-й и 77-й эскадр пикирующих бомбардировщиков. Основной задачей «Штук» по-прежнему считались удары по целям в ближайшем тылу противника, поддержка войск на поле боя была на втором месте. Тем не менее реальность, как и в Польше, достаточно быстро внесла свои коррективы.
Одной из первых операций, в которых пикировщики приняли активное участие, стал захват форта Эбен-Эмаэль. Эта крепость, сооруженная по последнему слову военной техники, защищала мосты через канал Альберта, которые были необходимы для успешного наступления 6-й германской армии. Форт считался неприступным и мог на длительное время задержать продвижение частей вермахта. Об операции «Гранит» — высадке на крыше форта небольшой группы немецких десантников под командованием лейтенанта Витцига, которой в течение нескольких часов удалось справиться с гарнизоном форта, имевшим 15-кратное численное превосходство, — написано очень много. Меньше говорится о том, что группу Витцига самым активным образом поддерживали пикирующие бомбардировщики. Именно Ju-87 из 2-й эскадры не позволили бельгийцам контратаковать немецких десантников, придя на помощь гарнизону форта. Кроме того, они наносили удары по сооружениям форта, а также по предполагаемому командному пункту, откуда мог быть дан сигнал о подрыве мостов.
«Штуки» наносили удары и по другим объектам, прикрывавшим переправы через водные преграды, например через Маас. При этом широко использовался полученный в Польше опыт. Основными мишенями становились командные центры, предмостные укрепления и позиции зенитной артиллерии, которые могли помешать высадке десантников. В условиях Бельгии и Голландии с их обилием естественных и искусственных водных преград захват переправ становился задачей номер один. Потери при этом были достаточно тяжелыми — за первый день операции Люфтваффе лишились 12 «Штук».
Вечером 10 мая пикировщики из 2-й и 77-й эскадр совершили массированный налет на Антверпен. Основными целями стали корабли и портовые сооружения. Борьба с кораблями стала одной из приоритетных для пикировщиков задач с первого дня вторжения. В частности, в момент высадки воздушного десанта на стратегически важном острове Валхерен в устье Шельды голландский эсминец «Ян ван Гален» попытался помешать им. Несмотря на то что зенитная артиллерия корабля была довольно внушительной для начала войны и насчитывала девять стволов различных калибров, это не спасло эсминец. Вскоре после начала обстрела он был атакован 32 пикирующими бомбардировщиками и после нескольких попаданий затонул. Аналогичная судьба постигла 14 мая канонерскую лодку «Йохан Мориц ван Нассау», которая попыталась уничтожить немецкую батарею в районе Корнвердзанда. Одновременно Ju-87 наносили удары по портовым сооружениям Антверпена.
В дальнейшем «Штуки» не раз наносили болезненные удары британскому флоту, занимавшемуся эвакуацией из Голландии королевской семьи и правительства. 15 мая пикировщикам удалось добиться попаданий в эскадренный миноносец «Вэлентайн», пытавшийся прикрыть своим огнем паром на Шельде. Тяжело поврежденный корабль вынужден был выброситься на мель в устье Шельды. В течение следующих двух дней получили повреждения от бомб еще два эсминца — «Винчестер» и «Вестминстер». 19 мая «Уитли» был поврежден настолько сильно, что вынужден был выброситься на мель между Ньюпортом и Остенде.
Тем временем основные события кампании разворачивались на фронте группы армий «А» в Северной Франции. Здесь были сосредоточены основные танковые и моторизованные силы вермахта. С воздуха наступление поддерживал 3-й воздушный флот в составе 2-го и 8-го авиакорпусов. Бронированный нож должен был рассечь на две половинки фронт западных союзников. Танковые корпуса Гудериана и Рейнгардта вечером 12 мая выходят к реке Маас у Седана — месту, где была окружена и разгромлена французская армия в сравнительно недалеком 1870 году. На следующий день, несмотря на отчаянное сопротивление французов, началась переправа через реку. Танкистов активнейшим образом поддерживали с воздуха пикирующие бомбардировщики. «Штуки» безостановочно наносили удары по позициям противника. Только в районе Доншери подразделения пикировщиков, в первую очередь 77-я эскадра, совершили за 13 мая около 200 вылетов. 1-я эскадра в это время помогала танкистам захватить плацдарм в районе Динана. Ju-87 вновь оптимальным образом проявили себя в роли «летающей артиллерии», хорошо приспособленной для непосредственной поддержки наступающих войск.
Участник этих боев Фридрих Ланг вспоминал: «11 мая мы вылетели в район Тирлемонта, чтобы атаковать различные цели. Неожиданно нас атаковали вражеские истребители. Я сбросил бомбы и осматриваю небо. Прямо передо мной в 200 метрах в плотном строю восемь „Харрикейнов“. К счастью, я был позади них, и они не увидели меня. Затем я ушел в облака. В этом вылете мы понесли первые потери, были первые убитые, раненые и пропавшие без вести». В бою с вражескими истребителями в этом районе 11 мая было потеряно 6 «Штук».
К этому моменту уже достаточно хорошо было отлажено взаимодействие между наземными частями и ударной авиацией, так что в большинстве случаев пикировщики появлялись над полем боя по первому требованию танковых командиров и эффективно поддерживали их наступление. «Стоило авиаразведке или армейским частям выявить действительный или потенциальный очаг сопротивления, который мог бы вызвать задержку, как по ним наносились сосредоточенные удары с воздуха (в день машины могли совершать до девяти вылетов), парализовавшие действия британских и французских войск даже сильнее, чем того ожидали сами немцы», — говорится об этом в послевоенной британской истории Люфтваффе.
Гельмут Мальке после войны вспоминал: «Наши операции во Франции проводились против целей за линией, на которую могли выйти наши войска к тому времени, когда там появлялись бомбардировщики. Нашими целями становились вражеские резервы, мосты и тому подобное. Если наши авангарды останавливались, встретив вражеское сопротивление, которое не могли сломить собственными силами, передовые части сообщали об этом командованию. В этом случае штаб группы или эскадры пикировщиков получал указание и направлял туда наши „Штуки“. Практиковалось описание цели по телефону с использованием карты. Разумеется, это было связано с неизбежными задержками и было неприемлемо при стремительном развитии операции. Поэтому, начиная с Франции, была создана специальная система. УКВ-станции, такие же, какие имелись на Ju-87, были установлены на танках, участвующих в наступлении. Радисты Люфтваффе находились на этих танках и участвовали в боях, держась как можно ближе к командиру танковой части. Там, где работала эта схема, в воздухе находились пикировщики, поддерживающие связь с танками. Они получали целеуказания по радио. Кроме того, наземные войска использовали разноцветные ракеты для этой же цели. Начиная с Франции, была установлена радиосвязь (вдобавок к телефонной) между штабами авиационных соединений и штабами подчиненных им эскадр и групп. Были сформированы специальные группы связи, состоящие из личного состава Люфтваффе, приданные армейским дивизиям, корпусам и армиям. Теперь телефонная сеть авиационных частей охватывала буквально все подразделения, и задержки при указании целей и задач были сведены к минимуму».