| 型式 | 部隊 | 配備数 |
| F-35A（空軍型） | 航空自衛隊 | 105機 |
| F-35B（短距離離陸・垂直着陸） | 海上自衛隊 | 42機 |
| 合計 | 147機 |
- 航空自衛隊はF-4戦闘機（50機）とF-15J（前期型99機）の後継機としてF-35A（空軍型）を105機調達する。
- 2024年以降、海上自衛隊はヘリコプター搭載護衛艦「いずも」に搭載するF-35B（短距離離陸・垂直着陸）を42機導入する。
- 最終的に自衛隊が配備するF-35（A型+B型）は合計147機となる。
- 2020年10月現在、F-35Aは三沢基地に17機が配備されており、2021年春には20機となる。
- 三沢基地への配備が完了すると、千歳基地、小松基地へ配備され、近代化改修できないF-15J（前期型99機）と入れ替える。
- 沖縄の那覇基地にはF-15J（後期型）が配備されており、当面はF-35Aは配備しない方針。
| 2020年時点の保有数 | 退役（改修）時期 | 2025年～2040年 | |
| F-4EJ改（50機） | ⇒2020年退役 | F-35A（105機） | |
| F-15J | F-15J（前期型99機） | ⇒2020年から退役 | |
| ⇒2024年から退役 | F-35B（42機） | ||
| F-15J（後期型102機）1次改修済 | ⇒2022年から2次近代化改修（最大98機） | F-15J（後期型98機）2次改修済機⇒2040年頃退役 | |
| F-2（92機） | ⇒2035年頃に退役 | F-3（次期戦闘機）90機配備 | |
新に追加配備される63機のF-35A型は米国生産となる。これは、米国生産の場合1機1億ドル（約100億円）だが、国内生産の場合1億3000万ドル（約130億円）と割高になることが理由とされる。
F-15Jの前期型（Pre-MSIP機）99機は近代化改修に多額の費用がかかることから2024年頃に退役させ、その後継機にF-35A型（空軍型63機）とF-35B型（垂直着陸型42機）を配備する。
F-15Jの後期型（MSIP機）は2022年から2027年度までに最大98機を二次近代化改修を実施し、2040年頃に退役させる予定だった。しかし、二次改修の初期費用が1,000億円以上に高騰したため、再度アメリカ側と経費やスケジュールについて交渉するため大幅に遅れる見通しとなった。
F-2戦闘機の後継機としてF-3（次期戦闘機90機）の開発が検討されているが、トータルコストは4兆円と予想されており純国産開発を断念した。
三菱重工業が主契約者となり、米国ロッキード・マーチンが技術支援する形になる。さらにイギリス企業から部品提供を受ける可能性もある。
出典 航空自衛隊 https://www.mod.go.jp/asdf/equipment/sentouki/F-35/index.html
中国空軍は第4世代機を約740機配備しているが、航空自衛隊の第4世代機はF-15Jの改修機102機、F-2の92機、F-35Aの17機合計211機しかない。（2020年10月現在）
F-3次期戦闘機が実戦配備できるのは2035年頃になる。
航空自衛隊にとってF-3の開発を待つ時間的余裕がなくなってきた。
尖閣列島での航空優勢を維持するため、自衛隊はF-35Aを105機導入する。
また、尖閣列島は中国大陸から330kmだが、那覇空港からは400kmと遠い。
そのため、尖閣列島から170kmの石垣島や宮古島などの滑走路の短い離島、あるいは、ヘリコプター搭載いずも型護衛艦（いずも・かが）から発着できるF-35Bを42機導入する。
F-35B 出典 US Marine Corps（米海兵隊）
産経新聞によれば、現在航空自衛隊には12個飛行隊（1個飛行隊は20機）があるが、14個飛行隊まで増加させる方針で検討している。
具体的には、F-15戦闘機を百里基地に配備し13個飛行隊とし、宮崎県の新田原基地にF-35Bステルス戦闘機を20機をに配備し14個飛行隊とする可能性が高い。
F-35Bは、海兵隊型と呼ばれ、短距離離陸、垂直着陸が可能で、いずも型護衛艦（いずも・かが）を改修すれば離発着できる。
米軍は岩国基地にF-35Bを配備し、佐世保基地にF-35B搭載可能な強襲揚陸艦「ワスプ」を配備している。
同様に、航空自衛隊が宮崎県の新田原基地にF-35Bを配備すれば、いずも型護衛艦かが（呉基地）に着艦でき、東シナ海に展開しやすい。
いずも型護衛艦「いずも」（横須賀基地）にもF-35Bを搭載する予定で、距離的に近い航空自衛隊基地（百里基地か？）にF-35Bを配備する可能性がある。
| 基地名 | 飛行隊 | 2020年まで | 2020年以降の配備計画 | 将来計画 |
| 千歳基地 | 第201飛行隊 | F-15 | F-35A | F-35A |
| 第203飛行隊 | F-15 | F-15 | F-35A | |
| 三沢基地 | 第302飛行隊 | F-2 | F-35A | F-35A |
| 第301飛行隊（百里から） | F-35A | F-35A | ||
| 松島基地 | （第21飛行隊・訓練） | F-2B | F-2B | |
| 百里基地 | 第3飛行隊 | F-4 | F-2 | F-2 |
| （第301飛行隊）三沢へ | F-4 | – | – | |
| （飛行隊新設） | F-15 | F-15（後期型） | ||
| 小松基地 | 第303飛行隊 | F-15 | F-35A | F-35A |
| 第306飛行隊 | F-15 | F-15 | F-35A | |
| 飛行教導群 | F-15 | F-15 | ||
| 築城基地（福岡） | 第6飛行隊 | F-2 | F-2 | F-2 |
| 第8飛行隊 | F-2 | F-2 | F-2 | |
| 新田原基地（宮崎） | 第305飛行隊 | F-15 | F-15 | F-15（後期型） |
| （飛行隊新設） | F-35B | |||
| （第23飛行隊・訓練） | F-15 | F-15 | ||
| 那覇基地 | 第204飛行隊 | F-15（後期型） | F-15（後期型） | F-15（後期型） |
| 第304飛行隊 | F-15（後期型） | F-15（後期型） | F-15（後期型） | |
| 飛行隊数 | 12個飛行隊 | 13個飛行隊 | 14個飛行隊 | |
航空自衛隊は機材数不足か？
F-3次期戦闘機の就役は2035年になる可能性がある。
F-15Jの未改修機（99機）は2020年～2024年に退役する予定なので、自衛隊の戦闘機が不足すると予想される。