ด้านปฏิบัติการ ศูนย์ควบคุมการบินอุบลราชธานี เป็นศูนย์ควบคุมการบินหลักมีหน้าที่รับผิดชอบด้านการควบคุมการบินบริเวณ เขตท่าอากาศยาน ด้านการสื่อสารการบินส่วนภูมิภาค และบริการเครื่องช่วยการเดินอากาศ โดยใช้ระบบระบบเรดาร์ทุติยภูมิ (Secondary Surveillance Radar) ในการควบคุมจราจรทางอากาศ ซึ่งติดตั้งใช้งานสำหรับติดตามอากาศยานตามเส้นทางบิน (Area Control) มีรัศมีโดยรอบ 250 ไมล์ทะเล ในการควบคุมจราจรทางอากาศ และได้พัฒนานำเครือข่ายโทรคมนาคมการบิน (Aeronautical Telecommunication Network : ATN ) เป็นเทคโนโลยีใหม่ ที่ช่วยให้การสื่อสารระหว่างผู้ควบคุมจราจรทางอากาศ และนักบินมาใช้ เพื่อก่อให้เกิดความรวดเร็ว แม่นยำเที่ยงตรงและปลอดภัยสูง โดยได้ติดตั้งอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่าย ATN ณ ศูนย์ควบคุมการบินอุบลราชธานีด้วย โดยให้บริการควบคุมจราจรทางอากาศภายในเขตควบคุมการจราจรของท่าอากาศยานอุบลราชธานี และร้อยเอ็ด

ด้านการบริการเครื่องช่วยการเดินอากาศ ณ ศูนย์ควบคุมการบินอุบลราชธานี ได้มีการติดตั้งอุปกรณ์เพื่ออำนวยความสะดวกแก่อากาศยานที่ทำการขึ้น-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) อุปกรณ์ดังกล่าวได้มีการพัฒนาปรับปรุงให้ทันสมัย ได้มาตรฐานสากล และอยู่ในสภาพสมบูรณ์ใช้งานได้ตลอดเวลา