É o segundo avião militar mais produzido após a Segunda Guerra Mundial, depois do Lockheed C-130 Hercules. As primeiras versões são consideradas como caças de segunda geração, enquanto as últimas versões são considerados caças de terceira geração. Cerca de 50 países em quatro continentes utilizaram o MIG-21 e ainda está ao serviço de muitas nações, passado meio século após o seu vôo inaugural. Este avião estabeleceu recordes: pelo menos de nome, é o avião supersônico mais produzido de sempre na história da aviação, e o avião de combate mais produzido depois da Guerra da Coreia, sendo ainda o avião de combate com a mais longa produção de sempre, tendo em conta as suas diversas versões (1959-1985).
O primeiro protótipo com asa delta (nomeado Ye-4, também conhecido como E-4) fez seu primeiro voo em 14 de Junho de 1956, e em 1959 os Mig-21 entraram em serviço.
O MiG-21 esteve em ação frequente na Guerra do Vietnã e foi um dos aviões mais avançados do seu tempo. Porém, muitos pilotos do Vietnan do Norte preferiam pilotar o MiG-17, devido ao "peso das asas" nos MiG-21. Com um peso grande nas asas, o MiG-21 não era tão ágil ou manobrável como o Mig-17. Tendo suas asas em delta, foi o primeiro avião soviético que servia tanto como caça quanto como interceptador. Era um avião leve, chegando até Mach 2 usando um motor de pós-combustão relativamente fraco, sendo comparável ao americano F-104 Starfighter e ao francês Dassault Mirage III.
Também foi usado extensivamente nos conflitos do Oriente Médio durante os anos de 60 e 70, pelas forças aéreas do Egito, Síria e Iraque contra Israel. Esse avião era inferior ao F-15 Eagle que foi comprado por Israel nos anos 70. A Força Aérea da Índia foi um dos maiores utilizadores deste avião depois de ser usado na Guerra Indo-Paquistanesa com bons resultados. Essa guerra testemunhou o primeiro combate aéreo supersônico em que um MiG-21 derrubou um F-104 Starfighter.
Esses caças foram usados no começo da Invasão soviética do Afeganistão mas logo foram substituídos, naquele conflito, pelos novos MiG-23 e MiG-27.
Devido a falta de informação, detalhes do MiG-21 eram frequentemente confundidos com os caças similares Sukhoi em desenvolvimento.
Atualmente calcula-se que existam 1500 MIG-21 e F-7 (versão chinesa dessa aeronave) em serviço em várias partes do mundo. Algumas de suas qualidades, como alta velocidade ascensional, rápida aceleração, rusticidade, agilidade e fácil manutenção, ligadas a uma devida modernização de aviônica, ainda o fazem uma ferramenta útil mesmo nos dias atuais.