武器装备
第101空降师的主要武器是步兵武器系统、攻击直升机、支援直升机、战地火炮和防空火炮。部队使用的直升飞机包括：用于近距离支援、轻型打击、反坦克和护卫任务的AH-64“阿帕奇”；用于武装侦察和搜索任务的OH-58D“契奥瓦勇士”； 用于近距离穿插和撤离任务，以及执行救护任务的 UH-60“黑鹰”；用于中距离支援、穿插和撤离任务的CH-47“支努干”。
能力
夜战能力：第101空中突击师的全部战斗与运输机均配备夜视系统，能够在夜间起飞和机降并识别目标。AH-64攻击直升机PNNS夜视系统在夜间对坦克的探测距离达12公里，识别距离为7公里。全师基本作战单位和枪、炮、车均配备了夜视和夜瞄器材。9个步兵营的“陶”式和“标枪”反坦克导弹发射架AN/TAS-4热成像瞄准仪可在夜间对26公里的装甲目标进行探测和瞄准射击。由于拥有较强的夜战能力，美陆军航空旅作战令认为，“对敌坦克行军纵队攻击的最佳时机是夜晚19时开始，次日凌晨4时30分结束。”
后勤支援能力：当101空中突击师全速实施作战时，每天要耗费40万加仑的燃料，这实际相当于一个装甲师的后勤支援量，其中40%的运输量需要得到军队的支援。在师支援区和3个旅支援区域内每天储存和发放23.3万加仑燃料。航空旅的CH-47D运输机能够伴随作战行动前往指定地点为攻击直升机特遣部队加油，甚至在前沿和敌纵深内快速开设空中机动的前方弹药与油料站，该师能在师支援区域和3个旅支援区域内快速开设师和旅补给与分发站，每天接收储存和发放一类补给品47吨、二类补给品41吨、三类补给品14吨、四类补给品95吨、七类补给品17吨，每天可发放9.6万加仑的淡水，保证全师日饮用水的需要。在维修能力方面，101空中突击师的航空维修营具有航空中级维修、航材配件补给支援、机载军械和航空电子设备的抢修与后送能力，并可得到军航空维修大队提供的作战维修营的加强。师主要支援营(军械维修)可提供全师其他装备的中级维修与保养，师空中救护连能够收治160名在72小时内返回岗位的伤病用。
综合攻防能力：进攻作战能力。美军主张“在快速的进攻作战中，最好完整地使用整个空中突击师，以充分利用其垂直包围和垂直迂回能力”，“101空中突击师适合在军的整个作战地域实施系列快速突击”。美军空中突击师作战条令规定，在进攻中，“空中突击师的一个旅每24小时可以前出150公里；用师属3个攻击直升机营实施纵深攻击每24小时可以前出150公里；空中突击师能以这种作战速度持续行动72小时到90小时”。进攻战役中，该师适合攻击敌反冲击部队；及时提供反装甲火力；攻击撤退之敌；攻击被迂回的敌军；对尚未投入战斗的敌预备队和指挥控制机构进行纵深攻击。尤其适合扩张战果和追击，实施战役合围。当采用“蛙跳”式机降突击战法时，首次机降纵深可达50-60公里。
防御作战能力：防御战役中，空中突击师可独立地遂行宽正面(100-150公里)地带防御，以便为其他部队扼守主要地带节省兵力。通过把守要地、布雷，使用空中机动特遣部队以突袭和地面设伏方式迟滞敌集团军二梯队师的行动，迟滞的总持续时间不少于72小时。一个突击步兵营在敌纵深机降后可防守7-19平方公里的机降地域。一个旅机降后可防守19-50平方公里的机降地域。空中突击师在防御中还可作为军的预队，利用其空中机动性和强大的空中火力，对楔人防御之敌实施反突击。
经典战例
名扬反法西斯战场
第101空降师在英国训练期间，盟国远征军最高司令部正在计划登陆诺曼底，其行动代号为“霸王行动”。在这次行动中，第101空降师的任务是：海运登陆部队在“犹他”滩头登陆之前，跳伞进入德占区，夺占从滩头向内陆发展进攻的出口，并防止德军增援这些地区。为执行这一任务，第101空降师参加了3次集团军规模的军事演习。5月份，第101空降师各部队开始离开训练基地，奔赴预定机场和集结地域。
1944年6月6日凌晨15分，第101空降师的空降引导小组跳出了C-47运输机，降落在法国德占区。接着，第101空降师6000多人搭乘C-47运输机来到法国上空。接近伞降场时，他们遭到德军高射炮火的猛烈射击。许多运输机为了躲避高射炮火，把伞兵撒得到处都是。师长泰勒将军最初只能集合起百来人，并且大多数是军官。在带领他们去夺占通往“犹他”滩头的堤道时，他不无幽默地说：“从来没有这么少的人受这么多人的指挥”。夺占堤道后，第101空降师继续向前推进，去夺取下一个新目标——卡朗唐镇。卡朗唐镇是从“犹他”和“奥马哈”滩头登陆的两支美军部队的会合点，是此次登陆成功的关键。第101空降师浴血奋战五昼夜，赶走了德军第6伞兵团，占领了卡朗唐，一直坚守到美军装甲部队从滩头赶来。第101空降师在诺曼底连续战斗33天，出色地完成了自己的作战任务。第101空降师的一些部队被授予“优异部队嘉奖令”。
1944年秋，第101空降师参加了有史以来规模最大和最为大胆的空降作战行动——“市场-花园作战行动”。英国第1空降师、美国第82和第101空降师将伞降进入荷兰的一条狭窄走廊，夺占一系列重要桥梁。与此同时，英国第2集团军将从比利时向荷兰推进，迅速通过夺占的桥梁，最后在阿纳姆跨过莱茵河，卷击德国鲁尔区。
1944年9月17日，第101空降师从4个伞降场进入作战区，马上开始夺占他们的作战目标。在贝斯特镇他们遇到了德军的顽强抵抗。贝斯特对第101空降师和整个“市场-花园作战行动”构成严重威胁，必须尽快攻占。第502伞兵团经过反复争夺，最后终于攻占贝斯特，扫清了前进道路上的第一个障碍。两天后，英国警卫装甲师的第一支分遣队抵达艾恩德霍芬。第101空降师不怕牺牲，不畏疲劳，与优势德军连续奋战72天，出色地完成了作战任务。11月底，它被替换下来，撤到法国休整。
1944年12月16日，德军在阿登森林地区对盟军发动突然袭击。美军的战线开始崩溃，盟军的整个北翼受到严重威胁。12月17日，第101空降师接到战斗命令后，立刻向北驱车107英里，直扑巴斯托涅。巴斯托涅位于阿登东部公路网的中心。第101空降师的任务是夺占巴斯托涅，扰乱德军的交通线。12月20日，德军夺占了最后一条出入巴斯托涅镇的道路，把它孤立起来。德军在西线的胜利取决于击败第101空降师和占领巴斯托涅。强大的德军装甲与步兵部队试图从北面、南面和西面突破美军的防线，但每一次都被美军击退。
第101空降师面对德军5个师的轮番进攻，始终坚守阵地，直到12月26日美军第4装甲师突破德军重围进入巴斯托涅为止。在其后的3个星期中，第101空降师经历了巴斯托涅战役中最血腥、最惨烈的几次战斗。随后，它与美军第3步兵师一起，逐个清剿了阿登地区德军孤立的抵抗区，结束了德军在那个地区的抵抗。保卫巴斯托涅的英勇行为，为第101空降师赢得了“异部队嘉奖令”。在美国陆军历史上，全师获得这一荣誉还是第一次。
第101空降师在第二次世界大战中的最后一次战斗任务是攻占希特勒的休养地贝希特斯加登。这次它再次与美军第3步兵师合作，顺利地完成了作战任务。随后，它就驻守贝希特斯加登，并在那里接受了德国党卫军第13师等部队的投降。1945年11月30日，第101空降师在欧塞尔退出现役。