Najmarkantnejšími činnosťami agentúry sú spoločné operácie. Na pomoc členským štátom pri čelení problémom na vonkajších hraniciach EÚ, nasadzuje agentúra Frontex stovky príslušníkov pohraničnej a pobrežnej stráže, ako aj lode, vozidlá, lietadlá a ďalšie vybavenie. Tieto operácie sa odohrávajú na námorných a pozemných hraniciach Európy, ako aj na medzinárodných letiskách. V súčasnosti sa agentúra Frontex pri poskytovaní špecializovaných príslušníkov stráže a špeciálneho vybavenia pre svoje operácie väčšinou spolieha na členské štáty EÚ a krajiny pridružené k schengenskému priestoru, ale postupne prechádza k prenájmu a kúpe vlastného vybavenia. Okrem toho sa agentúra Frontex môže spoliehať aj na rezervu pozostávajúcu minimálne z 1 500 príslušníkov, ktorých je v núdzových situáciách možné nasadiť na hraniciach EÚ v priebehu piatich dní.
Zatiaľ čo agentúra svojimi námornými operáciami v Stredozemnom mori podporuje Taliansko, Grécko a Španielsko pri prekonávaní migračného tlaku, všetkými svojimi operáciami takisto pomáha riešiť rôzne formy cezhraničnej trestnej činnosti. Medzi námorné operácie sa zaraďujú aj ďalšie úlohy, ako je monitorovanie znečistenia a nezákonného rybolovu. Vykonávajú sa v spolupráci s ďalšími agentúrami EÚ, najmä Europolom, Európskou námornou bezpečnostnou agentúrou (EMSA) a Európskou agentúrou pre kontrolu rybárstva (EFCA).
