Bajo las órdenes del Coronel -que es asimismo jefe de la Base Aérea de Villanubla-, el Ala 37 depende administrativamente del Mando Aéreo del Centro (MACEN), cuyo Cuartel General se encuentra en Madrid, mientras que la dependencia operativa del Ala se reparte entre el Mando Aéreo de Levante (MALEV) de Zaragoza y el Mando Aéreo de Combate (MACOM), de la Base Aérea de Torrejón de Ardoz, a las afueras de Madrid.
Además de los Grupos de Fuerzas Aéreas y de Material, de la jefatura del Ala dependen la Plana Mayor, la Secretaría particular, el Punto de Control OTAN, la Suboficialía Mayor, la Sección Económico Administrativa, Seguridad de Vuelo y Atestados.
El Grupo de Fuerzas Aéreas tiene encomendada la misión de volar los aviones que equipan al Ala. Está organizado con:
Jefatura y Secretaría
Sección de Fotografía
371 Escuadrón de Fuerzas Aéreas
372 Escuadrón de Fuerzas Aéreas (actualmente no está en servicio)
El otro Grupo subordinado al Coronel Jefe del Ala es el Grupo de Material, cuya misión es proporcionar el mantenimiento y la reparación de los aviones que vuela el Ala. Su organización es:
· Jefatura y Secretaría
· Escuadrón de Mantenimiento
· Escuadrón de Abastecimiento
· Sección de Ingeniería y Calidad
El Grupo de Material realiza diversas revisiones a los Aviocar en función de las partes afectadas o de las horas de vuelo. Así, se pasan revisiones básicas cada 100, 200 y 300 horas de vuelo. Después, cada 400, 600, 800...que se corresponden con múltiplos de las primeras -es decir, una de 400 equivale a 2 de 200-. Al alcanzar las 3000 horas de vuelo, el avión se envía a la Maestranza Aérea de Cuatro Vientos (Madrid), donde se desmonta entero y se pone la célula a "cero horas" (revisión IRAN)
Por su parte, el Grupo de Apoyo tiene a su cargo todo lo relativo a la seguridad y mantenimiento de las instalaciones de la Base Aérea, de cuya jefatura depende. Está formado por:
· Jefatura y Secretaría
· Escuadrón de Servicios Generales
· Escuadrón de Seguridad e Instrucción
· Sección de Sanidad
· Sección de Farmacia
· Sección de Intendencia
· Sección de Personal
· Sección de Bienestar y Acción Social