Прототип бомбардировщика (ДБ-240) был серебристым. При этом, судя по фотографиям, в отличие от других серийных машин (СБ, ДБ-3), он сохранял естественный цвет дюралюминиевой обшивки, без покрытия алюминиевой аэроэмалью АЭ-8.

Постановление Комитета Обороны, предписывавшее заводу № 18 построить установочную партию из 70 бомбардировщиков, вышло на седьмой день после появления документа о переходе на окраску самолетов в зеленый и голубой цвета (подписан 25 мая 1940 г.). Однако первые серийные машины покинули заводские цеха позже, в апреле 1941 г.

Будучи самолетом цельнометаллической конструкции, Ер-2 окрашивался глянцевыми глифталевыми эмалями: светло-голубой А-18ф — снизу и светло-зеленой А-19ф — сверху и с боков. Эмали наносились на дюралюминиевые поверхности, покрытые желтой цинкхроматной грунтовкой АЛГ-1. Опыт окраски подобных машин у завода № 18 уже был — со второй половины 1940 г. здесь выпускались бомбардировщики ДБ-3Ф в такой же окраске. Опознавательные знаки — красные пятиконечные звезды — наносились на крыло сверху и снизу и на наружные поверхности шайб вертикального оперения. Звезды, как правило, были обычных размеров и без окантовок.

С началом войны уже окрашенные самолеты начали камуфлировать. Для этого на светло-зеленую окраску верхних и боковых поверхностей нанесли черные пятна масляной эмалью А-26м. Одновременно закрасили звезды на верхней поверхности крыла и добавили их с боков хвостовой части фюзеляжа. В строевых частях на кили наносили хвостовые номера. Они могли располагаться спереди, снизу или сверху и сзади красной звезды. Цвет их, в зависимости от эскадрильи, мог быть голубым, белым, желтым или красным, часто номера имели контрастную окантовку.

На самолетах, применявшихся ночью, дополнительно черной смываемой краской МК-6 окрашивались нижние поверхности самолетов.

На побывавших в ремонте машинах в дополнение к двухцветному камуфляжу иногда появлялись пятна еще одного цвета. Дело в том, что с лета 1941 г. на снабжение ремонтников вместо светло-зеленой эмали А-19ф для окраски цельнометаллических самолетов стала поступать зеленая масляная эмаль А-26м. Цвет ее был темнее, а оттенок более желтым. Расположение и форма новых пятен зависели от полученных самолетом повреждений.

В декабре 1943 г. на авиазаводе № 39 в Иркутске, кроме 30 Ил-4, выпустили два первых Ер-2. К этому моменту бомбардировщики окрашивались уже в трехцветный камуфляж. Среди утвержденных схем окраски специального варианта для Ер-2 не было, однако это не помешало самолету получить новый трехцветный камуфляж из пятен светло-коричневой А-21м, зеленой А-24м и черной А-26м эмалей, последняя позднее могла заменяться темно-серой А-32м. В отличие от стандартных схем, где доля темно-серого была меньше, чем любого другого цвета, в камуфляже первых серийных «еров» завода № 39 все три цвета были «равноправны».

Иркутский завод, как расположенный вдалеке от центра, не мог не испытывать дефицита в снабжении материалами. Относилось это в полной мере и к авиационным лакам и эмалям. В подобных случаях руководство предприятия и военная приемка могли допустить выпуск самолетов в камуфляже, в котором отсутствовал темно-серый или светло-коричневый цвет. Дело облегчалось и тем, что, как говорилось выше, для Ер-2 отсутствовала официальная схема камуфляжа.

На заводе нижние поверхности многих машин окрашивались в черный цвет. Как исключение, встречались машины, окрашенные в черный цвет целиком.

Командир 421-го бап подполковник А. И. Гусев у Ер-2 с моторами М-105Р, 1942 г. Обратите внимание на красные звезды с белой окантовкой.

Ер-2 с дизелями АЧ-30Б на войсковых испытаниях, лето 1945 г. Нижние поверхности машины — черные.

Вертикальное оперение Ер-2 с дизелями АЧ-30Б. На крыле и стабилизаторе видны пятна камуфляжа.

Одновременно с камуфляжем изменились и опознавательные знаки — прежние оказались недостаточно заметными. Это делалось по приказу «об улучшении видимости опознавательных знаков на самолетах ВВС КА» от 3 сентября 1943 г. Теперь они получили две окантовки: белую шириной 5 см и красную — 1 см. Хотя и раньше вокруг звезд иногда наносили белый кант. Но для Ер-2 этого оказалось недостаточно. Его силуэт оставался малознакомым бойцам советской ПВО. Чтобы избежать обстрела своими же истребителями и зенитчиками, красные звезды на «ерах» рисовали максимально больших размеров. На вертикальном оперении они занимали всю площадь шайб.

В 1945 г. на Ер-2 появляется необычный камуфляж. Границы цветовых полей представляли собой ломаные прямые. Такой стиль окраски и время его появления позволяют предположить, что цветами были серо-голубой (А-33м) и темно-серый (А-32м). Подобную расцветку предполагалось ввести на всех самолетах советских ВВС с ноября 1944 г.

В отличие от большинства советских самолетов периода ВОВ, фотографии Ер-2 с нарисованными на бортах личными эмблемами, дарственными надписями или обозначениями побед неизвестны.

Три Ер-2 выпуска завода № 18 в 1943 и 1944 гг. получили гражданские опознавательные знаки. Это были: № 1851106 (СССР-И541), № 1850405 (СССР-И586) и № 1850604 (СССР-И638), принадлежавшие соответственно моторостроительным заводам № 45, № 26 и № 16.