La gendarmerie de l'air et de l'espace est organisée territorialement en groupements, compagnies et brigades. A la demande de son autorité d'emploi, la gendarmerie de l'air et de l'espace met en place des brigades ou détachements de gendarmerie de l'air et de l'espace de manière permanente ou temporaire, auprès des formations de l'armée de l'air stationnées en dehors du territoire de la République.
Des personnels de la gendarmerie de l'air et de l'espace peuvent être également détachés au sein des formations prévôtales présentes sur les théâtres où sont déployés des aéronefs militaires des armées françaises.