在网络战中，美国国家安全局担负着进攻与防御的双重任务，包括保护储存超级机密信息的美国计算机网络、对敌方进行电子窃听，以及利用网络间谍技术发动攻击、窃取他国机密等。
美国国家安全局动用120余颗卫星，建立最著名的“梯队系统”，并在加拿大、新西兰和澳大利亚等国设立数十个大型地面接收站，在美国和英国设有两个数据中心。全世界95%的通信信息都要经过“梯队系统”“过滤”，包括电话、文传、电子邮件等都会被它截获。它利用美国的卫星网络，截取移动电话通信的微波信号，在同一时间可记录数以百万个电话通信信息，然后利用效能强大的搜寻设备，寻找一些可能对安全构成威胁的字眼。
国家安全局每年都从全美各大院校招募大量计算机、数学、语言学等专业的优秀毕业生。近年来，国家安全局还设立了网络战学术中心，通过在一些特定大学对情报人员开设新的网络战课程，提高其网络打击能力。2012年5月，国家安全局宣布四所大学获得批准参加这项计划，分别是达科他州立大学、海军研究生院、东北大学和塔尔萨大学。据外媒体报道，上述计划开设课程包括编写计算机病毒、入侵网络、破解密码、数据挖掘等。
国家安全局还试图从更大的范围招募黑客。2012年7月，国家安全局局长基思·亚历山大参加在拉斯维加斯举行的“防御形势”国际黑客大会并发言，鼓励民间黑客也参与到国家网络行动中来。
美国情报官员认为，国家安全局与网络司令部可以发挥强强合作优势，比如国家安全局通过“偷窥”外国网络向网络司令部提供情报，二者合作可以“利用国家安全局里的天才，转化成网络攻击能力”。
