战斗机
200架F-15J/DJ型重型战斗机，2019年美国务院已经批准了将日本空自装备的F-15J型战斗机部分机队进行现代化更新升级的军售方案，主要集中于较新的102架战斗机，其他都将报废处理，重点强化航电系统，部分兼顾机体，航发与电战。
21架F-35A 闪电II型隐身战斗机，目前到货的主要部署在三泽空军基地，2018年首架交付，目前主要是以散件组装的形式在三菱重工小牧南工厂组装，一年装配10架，是目前为止空自最新最强的战斗机，2019年4月，日本空自自卫队F-35A战斗机坠毁，飞行员下落不明。
91架F-2A/B型中型战斗机，于2000年开始服役，是经三菱重工业与美国洛克希德·马丁公司技术合作，但总产量不高，相对原型F16，主要的改进是加长机身，加大机头直径，飞机座舱也加长加大采用分离式座舱，部分研制问题和技术反哺美国战斗机。
空中预警机
13架E-2C/D型鹰眼预警机，空自于2014年公布计划采购13架新型E-2D，主要用于取代旧款10架E-2C空中预警机，目前另有10架订购中，换装了的新型AN / APY-9有源相控阵雷达，其具备较强的反隐身能力。
4架E-767型预警机，基于767-200ER客机的机身制造，安装AN/APY-2雷达，1998年3月开始交付日本空自，最大起飞重量达175吨，能探测320公里外的目标，对高空目标的探测距离达600公里，为目前空自最大的空中平台之一。
运输机
9架C-1型运输机，是日本川崎重工业公司研制的双发中型战术运输机，用于取代日本航空自卫队早就老旧不堪的C-46运输机，最大载重12吨，主要任务为低速空投，具备极佳的短距起降能力，载重8吨时最大里程1500公里，目前开始逐步退役。
13架C-130H型运输机，从1981年开始，原本共采购16架，其中三架改装为KC-130H空中加油机，使用的范围都非常广泛，主要用于取代老旧的C-1运输机和YS-11P飞机，主要装备名古屋小牧基地的第401战术运输中队。
17架C-2型运输机，和日本早先研发的C-1运输机外观相似，可以看做是等比例放大，采用了轻质材料制作机身，飞行速度更快，但是降低了载重能力最大载重26吨，加上较差的起落架，C2没法在前线机场起降，只能使用专业的机场起降，多次出现机体事故。
2架波音777-300ER公务机，是日本天皇和日本首相在进行国外访问时乘坐的飞机，在飞机的主翼和尾翼上印有日本国旗，机体的侧面将描上光滑的红色曲线，可以长距离飞行，并且较为节省油耗。
5架U-4型运输机，主要配属空自的402飞行队，也是日本高层国内出行的主要交通方式，执行一些较为平常的活动时大臣有时会搭乘航空自卫队的小型飞机，于1997年购入，有时也作为多用途支援飞机使用 。
空中加油机
3架KC-130H型空中加油机，2010年服役，由航空自卫队C-130H改装，主要配属第401飞行队，这型飞机配备软管加油，凭借其不错的低空慢速飞行能力，可以为日本自卫队数量众多的直升机进行空中加油的任务。
3架KC-767J型空中加油机，由波音767宽体客机的基础上改装研制的空中加油机，必要时会可成为战略运输机，日本采购的型号只装备伸缩套管式空中加油设备不具备机翼两侧的软管加油，目的主要是作为进攻武器将自己的势力辐射范围往外推。
1架波音KC-46A空中加油机，共采购6架，日本航空自卫队新一代KC-46A空中加油机，购买原因和装备KC-767J差不多，其系统更加先进综合实力要更为强大，单价约1.73亿美元，也就是这6架KC-46A空中加油机的总合同约10.38亿美元
教练机
49架T-7型初级教练机，由日本富士重工生产，2002年首飞，自2003年服役至今，安装涡轮螺旋桨发动机以提高性能并降低噪音,并安装空调以提高驾驶舱的舒适度，于2012财年开始采购，最大航程950公里。
196架T-4型高级教练机，在20世纪80年代后期替代日本航空自卫队日渐老旧的T-33以及T-1教练机，高亚音速机动性较强，日本蓝色冲击波飞行表演队也正式使用T-4教练机，由日本独立研制生产。
13架T-400型教练机，原型为是三菱重工推出的MU300型双发动机商务客机，后来版权被美国买走，日本自卫队又从美国手里买回Hawker400，主要由比奇飞机公司制造，于1994年投入使用，目前作为大型固定翼机飞行员的训练机种。
运输直升机
41架UH-60JA型黑鹰通用直升机，为美国授权生产，从1988年起，日本三菱重工业公司已经按照许可证为日本自卫队生产了226架H-60系列直升机，其中还包括陆上自卫队的UH-60JA和海上自卫队的SH-60J/K反潜型。
15架CH-47J/JA型契努克直升机，日本川崎重工在1986年获得授权生产的日制ch-47d编号，成为陆上自卫队与航空自卫队共同运用机型，主要担任近距离空中运输任务和救援任务，后机轮增加了液压调节伸缩功能便让尾门接地，降低驾驶操作负荷。
特种作战飞机
1架EC-1型电子战机，于1986年投入使用，由C-1运输机第21架量产机（78-1021号）改装而成，目前为航空自卫队的电子战训练支援机，其各项参数并不突出，目前也仅有一架服役，目前主要是用来训练航空自卫队的电子战能力和进行电子侦察的训练机。
6架YS-11EA/B型电子战机，在RC-2服役之前一直是日本空自的主要电子支援和侦查主力，A型主要用于电子作战，B型则是专门用于搜集外国军队水面舰艇和潜艇的雷达、电子信号和通信信息。
1架RC-2型电子战机，安装有ALR-X机载电子情报任务系统，还专门为他定制了维修机库、电子维修中心和数据分析中心，能够事实将侦查到的各种电子信号传输给总站，取代目前服役的NAMC YS-11EB侦察机。
28架U-125/A型救难搜索机，最早的于1992年投入使用，属于较老的机型，交付日本航空自卫队每个基地用于搜救队伍，可以完成大部分的搜救工作，通过在目标区域上空的盘旋来确定救援的具体的方位，这型飞机于2016年发生一次事故坠毁。
3架U-680A型飞行检查机，于2020年12月起接手任务，德事隆集团旗下德事隆航空近期交付，用于支持其飞行校验任务，由日本航空自卫队旗下单位飞行检验中队运营，该单位常驻于东京北部崎玉县的入间空军基地。
无人机
1架RQ-4B型等，3架订购中，2022年12月12日，日本航空自卫队试飞了向诺斯罗普格鲁曼公司订购的第一架RQ-4B全球鹰侦察无人机，最大起飞重量超过14吨，飞行高度1.8万米，最大航程2.6万公里，具备较强的空中侦查能力。