La plupart des autres déportés qui arrivaient dans les camps étaient immédiatement envoyés dans les chambres à gaz (à l'exception d'un petit nombre d'entre eux qui étaient choisis pour constituer des équipes de travail spéciales connues sous le nom de Sonderkommandos). Le plus grand camp d'extermination fut celui d'Auschwitz-Birkenau, où, au printemps 1943, fonctionnaient quatre chambres à gaz (qui utilisaient le gaz Zyklon B). A l'apogée des déportations, on gaza jusqu'à 8 000 Juifs par jour à Auschwitz-Birkenau. En novembre 1944, plus d'un million de Juifs et des dizaines de milliers de Tsiganes, de Polonais et de prisonniers de guerre soviétiques y avaient été gazés.

Un autre camp situé en Pologne, celui de Maïdanek, à l'origine camp de prisonniers de guerre puis camp de concentration, fut également un site d'exécutions massives. Environ 170 000 prisonniers furent tués à Maïdanek ; il s'agit presque exclusivement de Juifs, de civils, de soldats soviétiques et de civils polonais. La documentation disponible ne permet pas de déterminer exactement le nombre de personnes exterminées dans les chambres à gaz ou par d'autres moyens (abattues, pendues ou battues à mort). Les derniers des 18 000 prisonniers juifs du camp furent abattus dans des fosses le 3 novembre 1943, lors de l'Action Erntefest (opération "Fête de la moisson"), tandis que de puissants haut-parleurs diffusaient de la musique pour couvrir le bruit et les cris.