Van alle activiteiten van het agentschap zijn de gezamenlijke operaties de meest zichtbare. Frontex zet honderden grens- en kustwachters in, samen met schepen, auto’s, vliegtuigen en ander materieel, om lidstaten te hulp te schieten als zij problemen ondervinden aan de Europese buitengrenzen. Deze operaties vinden plaats aan de Europese land- en zeegrenzen maar ook in internationale luchthavens. Momenteel rekent Frontex vooral op de EU-lidstaten en geassocieerde Schengenlanden om gespecialiseerde functionarissen en materieel voor zijn operaties te leveren maar het agentschap zal steeds vaker zelf materiaal kunnen huren en aankopen. Frontex kan ook rekenen op een pool van minstens 1 500 functionarissen die binnen de vijf dagen kunnen worden ingezet bij noodgevallen aan de Europese grenzen.
De Frontex-operaties die plaatsvinden in het Middellandse Zeegebied helpen Italië, Griekenland en Spanje om het hoofd te bieden aan de migratiedruk, en alle operaties helpen ook om verschillende vormen van grensoverschrijdende criminaliteit aan te pakken. Bij de operaties op zee komen ook andere taken kijken, zoals het monitoren van vervuiling en illegale visserij. Dit gebeurt in samenwerking met andere EU-agentschappen, met name Europol, het Europees Agentschap voor maritieme veiligheid (EMSA) en het Europees Bureau voor visserijcontrole (EFCA).
