伊拉克、利比亚、叙利亚等几场局部战争表明，首都防空是国防的战略重心，直接牵制战争全局。由于俄罗斯地处欧亚大陆、幅员辽阔，防卫各方向空中打击的任务繁重，且以美国为首的北约国家空中打击力量强大，使得俄罗斯十分重视首都的防空系统建设，将其作为国防建设的重中之重。俄罗斯的防空系统主要包括侦察系统、地空导弹系统、歼击机系统、自动化指挥系统和各种保障系统。俄罗斯正在积极升级防空力量，计划在2020年前彻底更新防空武器库。
目前，所有重新组建的防空导弹旅和防空部队均配备了现代化系统，仅2018年军队就接装120件新型防空装备。综合来看，俄罗斯装备有不同型号、适合不同需要的防空武器系统，构成多层次、多种武器覆盖远、中、近空域和高、中、低空相结合的密集防空火力配系，具有射程0.5～200千米、射高0.01～30千米的防空反导作战能力，整体水平仍居当今世界前列。
升级换代——俄罗斯构建多层密集防空火力系统
构建严密预警雷达网
俄防空预警系统主要由部署在距首都莫斯科市中心大约150千米以外的3个雷达团以及90千米以内的5个雷达团和8个新型低空雷达站组成，形成了以莫斯科为中心的环形对抗监视和警戒雷达网。
近年来，俄罗斯注重适应新作战环境的高性能雷达的研发，加快新型防空雷达的研制部署进程。天空-M远程雷达于2012年开始装备俄罗斯野战部队，2015年起装备东部军区。2017年俄罗斯空天军无线电技术部队接收天空-M雷达。天空-M雷达系统的最大特点就是可以用于在强干扰条件下监视小型高超音速机动目标，对使用隐身技术的低可探测目标具有较高的探测能力。它能探测到飞行目标的最大距离可达1800千米，探空高度可达1200千米，扇形扫描模式的探测范围达70度，可以同时探测并跟踪200个飞行目标或20个弹道目标。天空-M雷达系统大量装备俄罗斯军，将使俄军的远程预警和反隐身作战能力大幅度提高。
2018年12月1日，俄罗斯新一代集装箱天波超视距雷达在莫尔多维亚省内的克维尔吉诺开始试验性战斗值班，计划于2019年正式投入使用。集装箱雷达是俄罗斯研制的最新一代超视距雷达，该雷达于1995年立项研制，2012年进行系统测试，2015年通过国家试验并完成部署。该雷达探测距离超过3000千米，跟踪目标数量超过5000个，方位覆盖240度，能够远程发现巡航导弹、隐身飞机、无人机等雷达发射截面小的目标。该雷达的部署将显著提高俄罗斯对来自北约国家威胁的态势感知能力。
2019年1月，俄罗斯在北极部署了智能化共振-N机动防空雷达。该雷达可探测1100千米内雷达反射截面小的巡航导弹、微型无人机、隐身飞机。该雷达采用最新的大数据认知技术，拥有自主学习能力。新系统将大幅提高俄军在北极地区的防空能力，弥补苏联解体后的监视漏洞。
2017年,俄罗斯空天军无线电技术部队接收天空-M雷达
提升预警机性能
俄罗斯防空预警系统还装备了A-50空中预警指挥机，以弥补地面雷达网对低空巡航导弹和作战飞机监视能力的不足。该机使用熊峰-M机载雷达，探测距离220～240千米，可以同时跟踪50～60个空中目标，同时引导10～20架歼击机对敌低空目标实施拦截。2008年，俄空天军开始实施A-50预警机改进计划，旨在增强对低空、低速和隐身目标的探测能力。改进后的A-50U预警机于2011年首飞并交付俄空天军部队。A-50U预警机具备800千米范围内的目标探测能力，可开展不间断空中侦察6小时，有效作战范围达到7500千米。此外，A-50U还具备空中加油能力，可进一步提升空中作战巡航时间。改进后的A-50U预警机有效解决了噪音干扰和超高频辐射问题，减轻了机身重量并提升了航程，采用的较低垂直尾翼显著提升了飞行稳定性。目前，俄空天军已经装备了至少3架A-50U预警机，并计划对15架A-50预警机进行改进。在打击叙利亚境内极端组织的军事行动中，为完善战场预警指挥体系，A-50U预警机多次被部署到战场，发挥了很好的战场监视作用。2016年，A-50U预警机亮相叙利亚战场，有效弥补了苏-30SM等战机依靠地面雷达掌握空情信息和指挥预警的短板，成为检验俄军新型战场指挥预警体系的“试金石”。
目前，俄空天军装备的A-50U预警机数量不多，只能在一定时间内保障重点方向的预警工作，在情报指挥、预警侦察领域仍存在不少漏洞。俄军正依托伊尔-76MD-90A平台研发下一代A-100预警机。A-100预警机空中和海上目标的探测范围、同时探测空中目标的数量都显著增加，处理所有信息的速度也显著提高。该机除了能进行预警探测和攻击引导外，还可对敌方指挥、通信、探测系统进行干扰。俄罗斯国防部计划于2020年之前接装不少于39架新型A-100预警机。2019年2月，A-100在预先计划的飞行试验框架内完成飞行试验。
改进后的A-50U预警机有效解决了噪音干扰和超高频辐射问题
提高防空密度，实现多层防空
俄罗斯的防空导弹已经形成了从低空到高空、从近程到远程的防空系统，成为世界上防空力量最强、防空导弹发展最快的国家。防空导弹主要有莫尔菲末端防御系统，铠甲-S1/S2、道尔-M1/M2近程防空导弹系统，S-300、S-400、S-500系列。琳琅满目的俄罗斯防空导弹系统，显示出覆盖空域广、配套齐全、火力强大、方兴未艾的发展势头。
铠甲-S1弹炮合一系统包括两部6联装地空导弹发射器、两门30毫米机关炮、以雷达为主的火控系统。地空导弹射程1.5～12千米，射高6000米。2A38M型30毫米机关炮最大射速340发/分，携弹750发。铠甲-S1主要用于防护军民重点目标、重要的军事基地、导弹阵地。2019年2月，在克里米亚半岛举行的防空演习中，铠甲-S1系统总共摧毁了100多个巡航导弹目标。铠甲-S2是铠甲-S1的改进型，采用新的SOTS S波段搜索雷达和新型防空导弹，射程增至30千米。铠甲-S2于2015年通过国家验收，进入俄军服役。铠甲-SM是铠甲-S1的改进型，配用新型高速增程导弹，换装新的多功能瞄准雷达，探测目标距离提高到75千米。2019年4月，俄罗斯空天军副司令尤里格列霍夫表示，俄罗斯空天军试验了铠甲-SM防空系统，该系统对四旋翼飞行器这样的超小型目标展示出了很好的打击效果。
道尔-M1地空导弹系统是世界上最先采用垂直发射方式的近程、野战防空系统。1984年开始装备俄罗斯陆军，用于部队的野战防空，拦截来袭的敌方低空、超低空飞行的飞机、武装直升机、巡航导弹和遥控飞行器等，机动性好，火力强大，反应速度快，可靠性高。所采用的9M331型地空导弹最大飞行速度为马赫数2.6，射程为1.5～12千米，射高为10米～12千米，反应时间为5～8秒。对各种飞行目标的杀伤概率在60%～90%之间。道尔-M2是道尔-M1的改进型，但是所采用的导弹完全不同。M2型上用的是9M338K型地空导弹，更轻，更小，射程更远，因而使得单车的载弹从8枚增加到16枚；导弹的最大射程也从12千米增加到16千米，最大飞行速度达到了马赫数3。2018年10月，驻扎在弗拉季高加索的南部军区防空导弹分队接装了一营套最新型防空导弹系统道尔-M2。俄罗斯还计划在北极地区部署最新型的道尔-M2DT系统，该系统专门针对北极地区气候和地形条件研制，具有独特的越野能力，并能在零下50oC的极寒条件下作战。
除了上述两种近程防空系统外，俄罗斯以S-500系统为核心，将集成多层次、全方位的防空力量，包括中程、中近程的S-350（勇士）、中远程的S-300（骄子）及远程的S-400（凯旋）等防空武器系统，以达到对来袭的不同目标用不同功能的导弹打，在不同的作战距离与高度上用不同射程的导弹打为目的。S系列防空导弹在打击对象方面形成了严密打击体系，再搭配近、中、远型拦截弹，在打击距离距离上又形成了严密的打击体系。
俄罗斯铠甲-S1防空系统
打造先进的空中拦截力量
俄罗斯的空中打击力量主要包括米格-31、米格-31BM、米格-29、米格-29CMT、苏-27、苏-30MK2等歼击机部队。在拦截打击能力上，俄罗斯具有先进的空中作战能力，其R-73近距格斗导弹、R-77中距拦截弹，还有R-37远程空空导弹水平先进。目前，俄罗斯也开始全面研制新一代空空导弹。
R-73导弹是俄罗斯第四代红外近距格斗型空空导弹，是俄罗斯三角旗设计局研制的红外制导空空导弹，该弹采用镝化铟红外导引头和燃气舵推力矢量控制，能利用来自飞机雷达、红外搜索与跟踪装置和驾驶员头盔瞄准具的输入数据，在发射前以45度离轴角锁定目标，进入飞行状态后能够跟踪离轴角为75度的目标。
R-77是俄罗斯新一代超视距主动雷达空空导弹，是具有发射后不管和多目标攻击能力的中距空空导弹，主要用于攻击战斗机、强击机、轰炸机、直升机、机载预警和控制系统飞机和巡航导弹等目标，可装备米格-29、米格-35、米格-31M、苏-27、苏-30MK/MK2等俄罗斯战机。2018年5月，俄罗斯已经开始测试新一代K-77型空空导弹，这种导弹是在R-77的基础上进行改造的。
俄罗斯正在对米格-31BM进行升级，升级工作包括加装新型无源电子扫描阵列雷达，装备R-37M和R-77-1空空导弹，将使该机至少在未来10年内保持作战能力。R-37M以三角旗设计局最初的K-37为基础。K-37具有主动/半主动雷达导引头，而R-37M仅使用了主动导引头。导弹的最大射程超过200千米，具体取决于发射包线和目标雷达散射截面。2016年—2017年左右可能仅有少量的R-37M进入了服役。R-77-1是基本型R-77的升级版，其开发工作于1994年完成。基本型导弹虽然以RVV-AE为代号广泛出口，但因缺乏资金而没有大量进入俄空军服役。随着2015年—2016年R-77-1的推出，俄空军终于开始批量接收主动雷达制导的中距空对空导弹。
R-77-1的弹体经过改进，可以提高空气动力性能。该弹也比基本型略长且重量更大，提供了更远的最大射程，并且增强了导引头的特性。三角旗设计局总经理尼古拉·古谢夫表示，到2019年11月，总计将有362枚R-77-1空对空导弹交付。2019年5月，俄罗斯太平洋舰队海军航空兵部队首次测试新型米格-31BM重型超音速截击机。经过改装的战机配备了新型雷达基站和控制系统，探测距离达到320千米并可同时跟踪多达10个空中目标，战术性能和战斗能力得到提升。俄军方认为，配备新型自动化指挥系统后，米格-31BM截击机的作战能力将成倍提高。该系统可搜集空中战机、无人机、巡航导弹的信息，跟踪高超音速飞行器，并与其他战机、地面指挥部和防空系统进行情报交流。同一区域作战的米格-31BM战机群还可将情报汇总，由机载人工智能系统进行处理，确定目标类型、危险等级、速度、高度和飞行方向等，协助指挥员做出打击决策，减少对敌情反应时间，提高作战效率。俄罗斯国防部称，目前除俄罗斯外，其他国家没有类似装备，该系统足以保障俄战机获得空中优势，维护边境安全。