El área exterior de la base está protegida por los sistemas antimisiles S-400 Triumf y S-200VE Vega. Los cruceros de misiles Moskvá y Variag S-300 dan protección a la aviación rusa en la parte media de la base.
Todo esto forma parte del grupo internacional de defensa. El sistema antimisiles S-200 Vega fue sacado de servicio en Rusia, los Pechora también están disponible solo para exportación. Siria importó dieciocho sistemas de medio alcance rusos Buk-M2E en 2011.
Para la protección aeroespacial de la base aérea Hmeymim ha sido desplegado el sistema electrónico Krasuja-4. Protege la base de los satélites espía, radares terrestres y sistemas de operaciones aéreas. Según los medios, Krasuja es capaz de enfrentar todo tipo de radares e interceptar drones. El sistema tiene un radio de más de 300 kilómetros.
Más aún, la base aérea está protegida por militares rusos y sirios, así como por los tanques T-90 Vladímir. Según expertos, estos tanques son ideales para la defensa de un objeto fijo en el desierto.
Los tanques T-90, en comparación con los T-72, tienen los equipos de defensa más modernos; son integrados con tecnologías innovadoras y tienen recarga automática. El sistema de control de fuego instalada en estos tanques es considerado el mejor del mundo. Esto permite a los T-90 atacar bajo todas las condiciones meteorológicas.