La DSAÉ est organisée en trois piliers : la direction de la circulation aérienne militaire, la direction de la navigabilité et le bureau formation et exploitation des aéronefs. Cette organisation est complétée par des bureaux qui traitent des domaines transverses. Cette organisation permet une gestion de tous les domaines de la sécurité aéronautique et de conseiller les sept autorités d'emploi en fonction de la particularité de leurs missions.