日本海上自衛隊航空兵，是日本自衛隊的主要反潛力量之一，在未來戰爭中可能對日本參與的海上行動起到輔助和支援作用，但目前規模已經遠不如前，現在的海上自衛隊的航空部隊相當於其他國家的海軍航空兵，置海將階級（中將軍銜）司令官，司令部設置於厚木航空基地。
特殊任務飛機
4架EP-3E電子偵察機，EP-3是用美國海軍的P-3改進而來的，這型飛機我國也是非常熟悉，王偉烈士就是因為這型飛機的惡意撞擊而殉國，最多可容納24人，包括7名官員和17名機組人員，並攜帶多種電子戰設備，主要授權川崎重工生產。
4架利爾噴氣36/A電子偵察機，是美國利爾噴氣飛機公司研製的一種行政專機，在1988-1993年期間為執行目標任務購買了6架利爾噴氣36，其中兩架在此後的事故中丟失，且造成人員傷亡，同屬於日本海自第812中隊，基地為山口縣的岩國基地。
5架UP-3C電子戰支援飛機，是日本海上自衛隊由P-3C改裝而成的電子試驗機，在機頭上部安裝有轉塔，轉塔內部的萬向支架上安裝由直徑60厘米的紅外傳感器，主要為監視海上彈道飛彈，屬於日本海自的第51試飛團，主要為各種測試和評估飛行運營。
海上巡邏機
29架P-1反潛巡邏機，是目前為止的海自最強固定翼反潛機，脫胎於日本的哨戒機計劃，目前主要裝備神奈川縣厚木航空基地的第3航空團，從2010年前後開始列裝，最大起飛重量80噸，並配置了HPS-106有源相控陣雷達，磁異探測器，微信通訊天線等多種電子設備，共有100枚主被動聲納浮標。
68架P-3C反潛巡邏機，是一款從美國洛克希德馬丁公司購買的採用螺旋槳發動機驅動的機型，算是非常成功的一型反潛巡邏機，憑藉其最頂峰的數量一度達到了全世界第二的反潛實力，配有多個武器掛架和探測設備，目前主要由日本工業株式會社的Atsugi製造和維護。
5架US-2水上救援飛機，為近些年日本開發的新式裝備，已經訂購14架，能在條件惡劣的海面上降落，較為適合對遠距離且沒有深水港的島礁進行補給和運輸，用於救災活動及打擊海盜行為也是適合，印度就曾表示過採購意向。
運輸機
6架C-130R戰術運輸機，全部部署在神奈川縣厚木航空基地的第61空運團，使用的YS-11的替換機型，除了擔負海自基地日常和貨物人員運輸之外，還會承擔遇到重大自然災害時救災物資的運輸任務，有效載荷為20噸，翼下擁有武器掛架，能夠掛載副油箱和飛彈。
5架LC-90聯絡機，原型為空中國王90輕型運輸機，主要用於訓練、運輸、電子戰以及偵察等軍事目的，日本從上世紀70年代就開始使用這種飛機，其生產數量眾多，這型飛機主要擔任要員運輸任務。
直升機
12架MCH/CH-101型運輸直升機，是日本海自中體型較大的直升機，2003年日本海上自衛隊訂購了14架AW101直升機，日本川崎公司對該直升機進行改裝，增加了若干設備，並獲得了其發動機的生產許可，能夠在國內完成發動機大修和維護，而改進版的MCH-101則具有機載防水雷能力。
116架S-70/SH-60J/K/UH-60J反潛直升機，是日本海自的艦載反潛，搜救和運輸的主力，是日本出雲和日向級四艘直升機母艦的制式反潛火力網的組成部分，其中J/K型號都搭載了雷達等水下探測設備以及武器掛架。
15架EH135教練直升機，在日本服役時命名為TH-135，主要裝備鹿兒島縣鹿屋航空基地的第91訓練團，主要為替代老舊的OH-6D/DA型直升機，目前該型飛機已經全數交付，可容納7到8乘客，主要拿來做醫療，搜救和訓練等。
教練機
12架TC-90訓練支援飛機，空中國王90，2016年日本同意向菲律賓以每年100萬美元的價格出租5架TC-90雙發渦槳海上偵察飛機，這就大幅加強了菲律賓海軍航空兵的偵查範圍，是日本2014年修憲的產物。
32架T-5初級教練機，主要為飛行員進行基本的飛行轉向制空等技能的培訓，日本富士重工生產，自1989年服役至今，採用了雙座並列式排布，方便教練快速指出飛行員的錯誤，碰上實在難對付的學員還可以直接上手教育。