ด้านปฏิบัติการ ศูนย์ควบคุมการบินอุดรธานี มีหน้าที่รับผิดชอบด้านการควบคุมการบินบริเวณเขตท่าอากาศยาน ด้านการสื่อสารการบินส่วนภูมิภาค และบริการเครื่องช่วยการเดินอากาศ และได้นำเครือข่ายโทรคมนาคมการบิน ( Aeronautical Telecommunication Network : ATN ) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่ในการสื่อสารระหว่างผู้ควบคุมจราจรทางอากาศและนักบินมาใช้ เพื่อก่อให้เกิดความรวดเร็ว แม่นยำ เที่ยงตรง และมีความปลอดภัยสูง โดยได้ติดตั้งอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่าย ATN ณ ศูนย์ควบคุมการบินอุดรธานีด้วย โดยให้บริการควบคุมจราจรทางอากาศภายในเขตควบคุมการจราจรของท่าอากาศยานอุดรธานีและเลย

ด้านการบริการเครื่องช่วยการเดินอากาศ ณ ศูนย์ควบคุมการบินอุดรธานี ได้มีการติดตั้งอุปกรณ์เพื่ออำนวยความสะดวกให้อากาศยานทำการขึ้น-ลงได้อย่างปลอดภัย ประกอบด้วย

1. เครื่องช่วยการเดินอากาศบอกทิศทางจากสนามบิน (Doppler Very High Frequency Omni-directional Range หรือ DVOR)
2. เครื่องช่วยการเดินอากาศบอกระยะทางระหว่างสถานีเครื่องช่วยการเดินอากาศกับตำแหน่งที่เครื่องบินกำลังบินอยู่ (Distance Measuring Equipment หรือ DME)
3. เครื่องช่วยการเดินอากาศที่บอกทิศทางให้กับเครื่องบิน (Non Directional Radio Beacon หรือ NDB)
4. เครื่องช่วยในการนำเครื่องบินลงสู่สนามบิน (Instrument Landing System หรือ ILS) โดยอุปกรณ์ดังกล่าวได้มีการพัฒนาปรับปรุงให้ทันสมัย ได้มาตรฐานสากล และอยู่ในสภาพสมบูรณ์ใช้งานได้ตลอดเวลา

ด้านบริหารงบประมาณ โดยจัดทำงบประมาณให้กับศูนย์ควบคุมการบินอุดรธานี หอบังคับการบิน ขอนแก่น สกลนคร นครพนม และเลย

ด้านซ่อมบำรุง จัดซ่อมบำรุงรักษาอุปกรณ์ต่าง ๆ ณ ท่าอากาศยานอุดรธานี ขอนแก่น นครพนม สกลนคร เลย และสถานีเครื่องช่วยการเดินอากาศชุมแพ