Vuonna 1947 perustettu Yhdysvaltain puolustusministeriö (DoD) on vastuussa henkilöstöstä, koulutuksesta ja varustuksesta maan asevoimissa, jotta ne voivat estää aggressiota Yhdysvaltoja vastaan ja taistella sotia vastaan. Puolustusministeriön suurin vastuualue on kolmen asevoiman haaran, armeijan, laivaston ja ilmavoimien, hallinnointi. Lisävastuut keskittyvät ensisijaisesti tiedustelutietojen ylläpitämiseen kansallisen turvallisuuden kannalta ja logistiikan tukemiseen osastotason laajuisesti.
Yhdysvaltain puolustusministeriön sotilasosastot voivat toimia itsenäisesti tai yhdessä. Maavoimat asuvat pääasiassa armeijassa, joka vastaa lähettämisestä ulkomaille. Armeijaan kuuluu jalkasotilaita, panssaroituja sotataisteluvälineitä, erilaisia ilmatukilaitteita, kuten hyökkäyshelikoptereita, ja ydinaseita.
Merivoimien henkilöstö on ensisijaisesti vastuussa Yhdysvaltojen etujen suojaamisesta avomerellä ja Yhdysvaltain voiman heijastamisesta ulkomaille. Yhdysvaltain rannikkovartiostoa syytetään Yhdysvaltojen rantaviivan suojelusta, mutta siitä tulee Yhdysvaltain puolustusministeriön vastuu sodan aikana. Pinta -alusten, sota -alusten ja sukellusveneiden lisäksi laivastolla on laaja ilma -arsenaali, joka sisältää hävittäjiä, helikoptereita sekä ydin- ja tavanomaisia ohjuksia. Merijalkaväki on laivaston maataistelutahti, mutta ylläpitää myös hävittäjä- ja tukilentokoneita.
Ilmavoimat perustettiin toisen maailmansodan jälkeen sen jälkeen, kun ne olivat alun perin armeijan osajoukkoja. Ilmavoimien henkilöstön lentotukikohdat Yhdysvalloissa ja ympäri maailmaa paikallishallinnon salliessa. He ylläpitävät laivastoa hävittäjiä, pommikoneita ja tukilentokoneita.
Jokaisella palvelulla on tiedustelutoiminto; Yhdysvaltain puolustusministeriö on kokonaisvastuussa Yhdysvaltain puolustustiedustelutoimista maailmanlaajuisesti ja hallinnoi sitä muun muassa puolustustiedusteluviraston, kansallisen turvallisuusviraston ja kansallisen paikkatiedusteluviraston kautta. Useat muut DoD-tehtävät kattavat armeijan haarat ja ovat osastokohtaisia, mukaan lukien tekniikan hankinta, henkilöstö, budjetointi, sotilaallinen terveysjärjestelmä ja päävalvojan toimisto. Pohjoinen komento (USNORTHCOM) on DoD: n alainen armeijan haara, jonka tehtävänä on suojella Yhdysvaltojen kotimaahan terrorismilta ja luonnonkatastrofeilta paikallisten, osavaltioiden ja liittovaltion viranomaisten tukemana, kun laki sallii.
Yhdysvaltain puolustusministeriön auktoriteetti sai alkunsa liittovaltion laista, jossa Yhdysvaltain presidentti oli kansakunnan asevoimien ylipäällikkö. Puolustusministeri on presidentin hallituksen jäsen ja raportoi suoraan presidentille. Jokainen armeijan haara on osa DOD: tä, jota johtaa siviilisihteeri, joka puolestaan raportoi puolustusministerille. Kunkin kolmen asevoimien haaratoimiston sotilaskomentajat, joilla on arvonimi esikunnan päällikkö, raportoivat siviiliosastojen päälliköille ja puolustusministerille.