Fælles operationer er de mest synlige blandt agenturets aktiviteter. Frontex indsætter flere hundrede grænse- og kystvagter samt både, biler, fly og andet udstyr for at bistå medlemsstater, der står over for udfordringer ved EU's ydre grænser. Disse operationer finder sted ved Europas sø- og landgrænser og i internationale lufthavne. For øjeblikket får Frontex hovedsagelig specialiserede medarbejdere og udstyr til sine operationer fra EU-medlemsstater og associerede Schengenlande, men agenturet er ved at gå over til at lease og købe eget udstyr. Frontex kan også regne med en pulje af mindst 1 500 medarbejdere, som kan udsendes inden for fem dage til at håndtere nødsituationer ved Europas grænser.
Mens agenturets operationer til søs i Middelhavsområdet hjælper Italien, Grækenland og Spanien med at håndtere migrationspresset, bidrager alle agenturets operationer også til at bekæmpe forskellige former for grænseoverskridende kriminalitet. Operationerne til søs omfatter yderligere opgaver, f.eks. overvågning af forurening og ulovligt fiskeri. Disse gennemføres i samarbejde med andre EU-agenturer, navnlig Europol, Det Europæiske Agentur for Søfartssikkerhed (EMSA) og EU-Fiskerikontrolagenturet (EFCA).