Společné operace jsou nejviditelnějšími činnostmi agentury. Agentura Frontex nasazuje stovky příslušníků pohraniční a pobřežní stráže, společně s plavidly, vozidly a letadly a jiným vybavením, na pomoc členským státům, které čelí problémům na vnějších hranicích EU. Tyto operace probíhají na evropských námořních a pozemních hranicích, a také na mezinárodních letištích. V současné době se agentura Frontex většinou spoléhá na členské státy EU a země přidružené k Schengenu, že poskytnou specializované příslušníky a vybavení pro její operace, avšak agentura směřuje k leasingu a nákupu svého vlastního vybavení. Agentura Frontex má také k dispozici nejméně 1 500 příslušníků, kteří mohou být nasazeni do pěti dní v případě nutnosti řešit mimořádné události na hranicích EU.
Zatímco námořní operace agentury probíhající ve Středomoří se zaměřují na podporu Itálie, Řecka a Španělska při řešení migračního tlaku, všechny operace agentury rovněž pomáhají při řešení nejrůznějších forem přeshraniční trestné činnosti. Námořní operace zahrnují další úkoly, jako je sledování znečištění a nezákonného rybolovu. Tyto činnosti jsou prováděny ve spolupráci s dalšími agenturami EU, zejména s Europolem, Evropskou agenturou pro námořní bezpečnost (EMSA) a Evropskou agenturou pro kontrolu rybolovu (EFCA).