Докато Гражданската война в Испания е още в разгара си, на [[7 юли]] [[1937]] г. избухва [[Втора Китайскокитайско-Японскаяпонска война|Втората китайско-японска война]]. Италия и Германия отказват помощ на китайците и [[Чан Кайшъ]] се обръща към СССР. Виждайки заплаха за Съветския съюз в действията на [[Япония]], Сталин се съгласява да окаже помощ и на 21 август 1937 г. е подписан петгодишен договор за ненападение между СССР и [[Китай]] със секретен анекс, според който Съветския Съюз се задължава да достави военна техника на Китай, включително самолети, както и военни инструктори. Първите И-16 пристигат в Китай през втората половина на ноември 1937 г. и още на 21 същия месец над гр. [[Нанкин]] 7 И-16 (с руски пилоти) водят бой с 20 японски самолета. Свалени са два японски изтребителя [[А5М]] и един бомбардировач без загуби от руска (китайска) страна.
И-16 са използвани от китайските ВВС през цялата война. В периода до 1939 г. част от тях са управлявани от съветски пилоти „доброволци“, които дават 200 жертви. В началото на конфликта И-16 почти няма равностойни противници, но с появата през лятото на [[1940]] г. на новия японски изтребител [[Мицубиши A6M|A6M „Зеро“]] нещата рязко се променят в неблагоприятна насока.
