日本航空自衛隊是亞洲地區一支空中與空防力量合一的部隊，擁有較強的防禦能力，近些年一直在採購好自研新式武器，並和歐美國家展開合作，部分飛機在獲得授權之後於本國生產，發展到現在各體系相當完善，具備較強的空中截擊能力，現擁有航空自衛官46943人，裝備各型飛機約800架。
戰鬥機
200架F-15J/DJ型重型戰鬥機，2019年美國務院已經批准了將日本空自裝備的F-15J型戰鬥機部分機隊進行現代化更新升級的軍售方案，主要集中於較新的102架戰鬥機，其他都將報廢處理，重點強化航電系統，部分兼顧機體，航發與電戰。
21架F-35A 閃電II型隱身戰鬥機，目前到貨的主要部署在三澤空軍基地，2018年首架交付，目前主要是以散件組裝的形式在三菱重工小牧南工廠組裝，一年裝配10架，是目前為止空自最新最強的戰鬥機，2019年4月，日本空自自衛隊F-35A戰鬥機墜毀，飛行員下落不明。
91架F-2A/B型中型戰鬥機，於2000年開始服役，是經三菱重工業與美國洛克希德·馬丁公司技術合作，但總產量不高，相對原型F16，主要的改進是加長機身，加大機頭直徑，飛機座艙也加長加大採用分離式座艙，部分研製問題和技術反哺美國戰鬥機。
空中預警機
13架E-2C/D型鷹眼預警機，空自於2014年公布計劃採購13架新型E-2D，主要用於取代舊款10架E-2C空中預警機，目前另有10架訂購中，換裝了的新型AN / APY-9有源相控陣雷達，其具備較強的反隱身能力。
4架E-767型預警機，基於767-200ER客機的機身製造，安裝AN/APY-2雷達，1998年3月開始交付日本空自，最大起飛重量達175噸，能探測320公里外的目標，對高空目標的探測距離達600公里，為目前空自最大的空中平台之一。
運輸機
9架C-1型運輸機，是日本川崎重工業公司研製的雙發中型戰術運輸機，用於取代日本航空自衛隊早就老舊不堪的C-46運輸機，最大載重12噸，主要任務為低速空投，具備極佳的短距起降能力，載重8噸時最大里程1500公里，目前開始逐步退役。
13架C-130H型運輸機，從1981年開始，原本共採購16架，其中三架改裝為KC-130H空中加油機，使用的範圍都非常廣泛，主要用於取代老舊的C-1運輸機和YS-11P飛機，主要裝備名古屋小牧基地的第401戰術運輸中隊。
17架C-2型運輸機，和日本早先研發的C-1運輸機外觀相似，可以看做是等比例放大，採用了輕質材料製作機身，飛行速度更快，但是降低了載重能力最大載重26噸，加上較差的起落架，C2沒法在前線機場起降，只能使用專業的機場起降，多次出現機體事故。
2架波音777-300ER公務機，是日本天皇和日本首相在進行國外訪問時乘坐的飛機，在飛機的主翼和尾翼上印有日本國旗，機體的側面將描上光滑的紅色曲線，可以長距離飛行，並且較為節省油耗。
5架U-4型運輸機，主要配屬空自的402飛行隊，也是日本高層國內出行的主要交通方式，執行一些較為平常的活動時大臣有時會搭乘航空自衛隊的小型飛機，於1997年購入，有時也作為多用途支援飛機使用 。
空中加油機
3架KC-130H型空中加油機，2010年服役，由航空自衛隊C-130H改裝，主要配屬第401飛行隊，這型飛機配備軟管加油，憑藉其不錯的低空慢速飛行能力，可以為日本自衛隊數量眾多的直升機進行空中加油的任務。
3架KC-767J型空中加油機，由波音767寬體客機的基礎上改裝研製的空中加油機，必要時會可成為戰略運輸機，日本採購的型號只裝備伸縮套管式空中加油設備不具備機翼兩側的軟管加油，目的主要是作為進攻武器將自己的勢力輻射範圍往外推。
1架波音KC-46A空中加油機，共採購6架，日本航空自衛隊新一代KC-46A空中加油機，購買原因和裝備KC-767J差不多，其系統更加先進綜合實力要更為強大，單價約1.73億美元，也就是這6架KC-46A空中加油機的總合同約10.38億美元
教練機
49架T-7型初級教練機，由日本富士重工生產，2002年首飛，自2003年服役至今，安裝渦輪螺旋槳發動機以提高性能並降低噪音,並安裝空調以提高駕駛艙的舒適度，於2012財年開始採購，最大航程950公里。
196架T-4型高級教練機，在20世紀80年代後期替代日本航空自衛隊日漸老舊的T-33以及T-1教練機，高亞音速機動性較強，日本藍色衝擊波飛行表演隊也正式使用T-4教練機，由日本獨立研製生產。
13架T-400型教練機，原型為是三菱重工推出的MU300型雙發動機商務客機，後來版權被美國買走，日本自衛隊又從美國手裡買回Hawker400，主要由比奇飛機公司製造，於1994年投入使用，目前作為大型固定翼機飛行員的訓練機種。
運輸直升機
41架UH-60JA型黑鷹通用直升機，為美國授權生產，從1988年起，日本三菱重工業公司已經按照許可證為日本自衛隊生產了226架H-60系列直升機，其中還包括陸上自衛隊的UH-60JA和海上自衛隊的SH-60J/K反潛型。
15架CH-47J/JA型契努克直升機，日本川崎重工在1986年獲得授權生產的日制ch-47d編號，成為陸上自衛隊與航空自衛隊共同運用機型，主要擔任近距離空中運輸任務和救援任務，後機輪增加了液壓調節伸縮功能便讓尾門接地，降低駕駛操作負荷。
特種作戰飛機
1架EC-1型電子戰機，於1986年投入使用，由C-1運輸機第21架量產機（78-1021號）改裝而成，目前為航空自衛隊的電子戰訓練支援機，其各項參數並不突出，目前也僅有一架服役，目前主要是用來訓練航空自衛隊的電子戰能力和進行電子偵察的訓練機。
6架YS-11EA/B型電子戰機，在RC-2服役之前一直是日本空自的主要電子支援和偵查主力，A型主要用於電子作戰，B型則是專門用於搜集外國軍隊水面艦艇和潛艇的雷達、電子信號和通信信息。
1架RC-2型電子戰機，安裝有ALR-X機載電子情報任務系統，還專門為他定製了維修機庫、電子維修中心和數據分析中心，能夠事實將偵查到的各種電子信號傳輸給總站，取代目前服役的NAMC YS-11EB偵察機。
28架U-125/A型救難搜索機，最早的於1992年投入使用，屬於較老的機型，交付日本航空自衛隊每個基地用於搜救隊伍，可以完成大部分的搜救工作，通過在目標區域上空的盤旋來確定救援的具體的方位，這型飛機於2016年發生一次事故墜毀。
3架U-680A型飛行檢查機，於2020年12月起接手任務，德事隆集團旗下德事隆航空近期交付，用於支持其飛行校驗任務，由日本航空自衛隊旗下單位飛行檢驗中隊運營，該單位常駐於東京北部崎玉縣的入間空軍基地。
無人機
1架RQ-4B型等，3架訂購中，2022年12月12日，日本航空自衛隊試飛了向諾斯羅普格魯曼公司訂購的第一架RQ-4B全球鷹偵察無人機，最大起飛重量超過14噸，飛行高度1.8萬米，最大航程2.6萬公里，具備較強的空中偵查能力。