На долю Белоруссии пришлось около сотни «МиГов». К 2000 году в строю находилось около 50 машин. Часть самолетов белоруссы продали, а часть требовала ремонта. В 2003 году парк боеспособных МиГ-29 довели до 65 машин, сосредоточив их на 927-й авиационной базе.
В мае 2005 года, на выставке Ml LEX 2005 в Минске республиканское унитарное предприятие «558-й авиаремонтный завод» (г. Барановичи) впервые представило материалы о модернизации МиГ-29, состоящих на вооружении ВВС Республики Беларусь.
Все опытно-конструкторские работы велись на самолете с бортовым № 05, который и стал первым доработанным истребителем МиГ-29БМ. Его испытания успешно завершились к лету 2003 года.
Функциональные возможности истребителя расширены благодаря введению в РЛПК НО 19 дополнительного радиолокационного канала. Это позволило применять помимо УР семейства Р-27 и Р-73 ракеты РВВ-АЕ, а также противокорабельные Х-31А. Кроме этого в арсенал машины вошли ракеты Х-29Т/ТД, Х-29Л, Х-25МЛ, Х-31П, корректируемые бомбы КАБ-500Кр и КАБ-500Л).
Одновременно были реализованы режимы картографирования с низким, средним и высоким разрешением. Доработанная РЛС позволяет обнаруживать наземные цели типа пусковой установки ракет с ЭПР=30 м2 на удалении 40 км, ангары, железнодорожные мосты с ЭПР=1000 м2 — 150 км; надводные цели в режиме обзора реальным лучом — 350 км.
Для увеличения дальности машины оснастили системой дозаправки топливом в полете.
Использование навигационного комплекса с приемником спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС/NAVSTAR, радиотехнической системы ближней навигации (РСБН) А-323, аппаратуры навигации и посадки VOR/ILS и DME позволило значительно повысить точность самолетовождения и его боевого использования.
Претерпело изменение и информационно-управляющее поле кабины летчика, основой которого стал многофункциональный цветной жидкокристаллический индикатор. Все это в совокупности существенно повысило боевой потенциал ВВС Белоруссии.
В 2005 году МиГ-25БМ (бортовой № 06) был представлен на Московском авиационно-космическом салоне.
В 2005 году белорусские летчики установили на МиГ-29БМ (бортовые № 06 и 07) ряд мировых рекордов.
В Международную авиационную федерацию (ФАИ) были направлены материалы для признания рекордов по самолетному спорту в классе «С», подкласс C-li по группе 3 (взлетный вес менее 20 000 кг), по времени набора высоты без груза и с коммерческой нагрузкой военным летчиком В.Н. Бровчен-ко 4 марта без коммерческой нагрузки, а также с коммерческими нагрузками 1000 и 2000 кг: время набора высоты 3000 метров — 50,6 секунды, высоты 6000 метров — 1 минута 6,7 секунды, высоты 9000 метров — 1 минута 28 секунд; высоты 12 000 метров — 2 минуты 13,7 секунд.
Кроме этого в классе «С», подкласс C-lh по группе 3 (взлетный вес менее 16 000 кг), были установлены рекорды скорости полета
без посадки по замкнутым маршрутам протяженностью 100 км — 1665 км/ч и 500 км — 1060 км/ч, установленные А.А. Бочкаревым (начальник летно-испытательной станции 558-го АРЗ), и 1000 км — 891 км/ч, установленный штурманом 61-й истребительной авиабазы Западного оперативно-тактического командования ВВС и войск ПВО Бела-русии Ю.Н. Ковалевым. Оба летчика выполняли полеты 10 марта.
Несмотря на усилия, предпринимаемые командованием ВВС Белоруссии по снижению аварийности, летных происшествий избежать не удается. Так, 21 апреля 2010 года в 20 часов 15 минут во время планового полета в условиях ограниченной видимости столкнулись в воздухе два МиГ-29 927-й истребительной авиационной базы. В результате одна из машин получила серьезные повреждения, и летчик катапультировался в районе 210-го авиационного полигона. Пилот второго истребителя совершил благополучную посадку на своем аэродроме.
Последняя трагедия в Белоруссии, связанная с МиГ-29УБ. произошла 23 сентября того же года в 18 часов по московскому времени. Во время плановых полетов экипаж (летчик первого класса подполковник С. Коваленко и летчик второго класса майор А. Жигайло) выполнял элементы сложного пилотажа на малой высоте. Чтобы исключить падение машины на населенные пункты, пилоты увели ее в район лесисто-болотистую местности. О причинах трагедии в прессе не сообщались.