目标的分类有多种方法。一种分类是不同的通讯链接（不管是个体链接还是分类链接），如上所述，都是拦截或其他搜集行动的焦点。另外两个分类是目标的不同身份（如外国领导人）或感兴趣的个体或组织的特定活动（如赌博、观看与色情相关的内容）。
通信情报的目标是各种各样的。一个重要的目标就是外国领导人。1994年9月，美国拦截了海地独裁者拉乌尔·塞德拉斯的通信，声称他将在美国公众对克林顿即将发表的美国对海地政策演讲的反应的基础上，决定就克林顿总统的要求如何做出反应。国家安全局的近期的一份材料列出了122个外国领导人，作为美国进行通信情报搜集的目标。因此，在俄罗斯总统梅德韦杰夫访问英国出席G20峰会期间，国家安全局将其定为目标。其他的领导人目标还包括墨西哥总统和巴西总统。一份关于某个巴西电视节目的特别报告称，“〔巴西总统〕罗塞夫和她的主要顾问之间的通信以及顾问和其他人之间的通信，据说都受到了美国的监控”。更富争议的目标是德国总理默克尔的移动电话，这是对施罗德担任德国总理时将他的手机定为监控目标的延续。据称国家安全局监听了阿富汗总统哈米德·卡尔扎伊的兄弟马默德·卡尔扎伊的通信，作为贪腐调查的一部分。
最传统的通信情报目标是外交通信，即那些从每个国家的首都到世界各国外交机构的通信以及发生在机构内部的通信。美国拦截和破译了许多国家的外交和情报通信，例如20世纪70年代伊拉克对其驻日使馆的通信以及1985年西柏林某家夜店爆炸事件之前利比亚与东柏林外交代表机构之间的通信。1996年和此后被拦截的外交通信引发了质疑，即中国是否试图向美国政治家贿赂金钱以支持他们的竞选。1997年1月，对以色列外交通信拦截导致联邦调查局开始调查以色列渗透美国政府的可能性。欧洲盟国的使馆和使团并不被豁免，2013年英国《卫报》和德国《明镜周刊》揭露了许多这类的事件。爱德华·斯诺登提供的某份材料列出了38个目标使馆和使团，被实施了大量的窃听手段。
2003年初，当联合国安全委员会在争论是否要批准对伊拉克使用军事行动时，美国加强了以委员会成员的通信为目标的工作。2013年8月25日，《明镜周刊》的一篇报导称，根据斯诺登揭露的材料，国家安全局在2012年监控并成功解密了联合国的视频会议。根据这篇文章所言，解密“极大地提升了来自视频会议的数据，并提高了解码数据通信的能力”。由于解密的成功，联合国遭到解密的通信数量在三周时间内从12个增加到458个。
美国还将许多政府和组织的不同成员机构之间的通信作为目标。某些情况下被监控的两个成员机构都在国境内；其他情况下，则至少有一方位于境外。通常作为目标的通信包括政府和军事官员或某个部长或机构与其在国内和国外的下属机构之间的通信；武器制造工厂与不同军事官员或政府官员之间的通信；军事单位与上级机构之间的通信（尤其是演习和行动期间）；警察和安全力量与其总部之间的通信。
美国的通信情报工作的目标还包括中国国防部与下属军事单位之间的通讯、俄罗斯政府与其军事单位之间的通信、巴基斯坦原子能委员会与巴基斯坦核设施之间的通信、埃及总统和其下属官员之间的通信（包括当埃及扣留“阿基莱·劳伦”号劫持者时）、以色列特拉维夫的官员与以色列在西岸的代表之间的通信。近几年中，美国拦截和破译了伊朗情报机构的通信。美国还拦截了来自叙利亚巴沙尔·阿萨德政权各成员机构的通信，由此产生的情报不光有该政权的，也有ISIS的。
1968年，北京军区的语音通信被拦截，从而得知了第4装甲师的野外演习。1980年，美国对苏联通讯的拦截导致了对苏联将要入侵伊朗的担忧。通信情报在准备1982年对印度重水短缺的研究时发挥了极其重要的作用。1983年的通信拦截使美国能够拼凑出一艘苏联潜艇在北太平洋下沉的细节，1998年时被截获的伊拉克军事通信使美国官员得出了结论，认为伊拉克在与伊朗的战争中使用了化学武器。1990年8月，伊拉克入侵科威特之后，通信情报和其他情报报告显示，某些沙特领导人正考虑尝试贿赂萨达姆·侯赛因。1998年，通信拦截发现俄罗斯的对外情报机构为向伊朗出售俄罗斯导弹技术提供了便利。第二年，通信情报显示，南斯拉夫的高层官员发布了袭击科索沃拉察克镇的命令，结果造成45名无武装的阿尔巴尼亚平民遭到屠杀。
恐怖组织的通信，尤其是基地组织，是美国通信情报工作的重点目标。到2001年止，国家安全局一直在监听本·拉登在其便携式国际海事卫星（International Maritime Satellite, INMARSAT）电话上的非加密通话。在被拦截的对话中，其中一个是本·拉登和塔利班头目奥马尔之间关于塔利班对种植罂粟的禁令的谈话。虽然拦截工作未能对“9·11袭击”提供预警，但它确实产生了令人信服的证据，说明本·拉登涉入了这次袭击以及较早前发生于肯尼亚内罗毕和坦桑尼亚达累斯萨拉姆的袭击。2002年，截获的某次卫星电话通话促成了阿布·穆萨布·卡扎维副手的被捕。
被用于识别恐怖头目和追踪其动向的通信拦截协助了美国的定点清除工作，包括2012年对基地组织高级指挥官哈桑·古尔的清除，此人曾是一名黑狱囚犯。其他的拦截和网络活动的目标是识别网上性行为，包括访问色情网站。网上赌博活动也受到监控，因为国家安全局认为放任赌博通信不受监控是有风险的，这类通讯形成了“目标丰富”的环境。
如上所述，政府的通信并不是通信情报目标的全部。涉及与先进武器发展相关技术售卖的政党和公司的通信也被列为目标。另外，恐怖组织的通信也是目标，可以了解组织发挥作用的方式和头目的个性特点，还可以预测其下一步的袭击目标和方式。
通信情报另一个重要的目标与经济活动（合法类和非法类）相关，例如国际金融公司和毒品贩子们的通信。1970年，美国缉毒署的前身通告国家安全局，它“需要了解任何和所有反映非法贩运毒品和危险药品的通信情报信息”。其感兴趣的特定领域包括从事毒品分销的组织和个人、种植和制作中心、控制毒品贩运的手段，以及所有违反美国与毒品相关法律的行为。
中国的目标包括胡锦涛主席、中国贸易部门、银行和电信公司。代号为“猎巨人”的特别行动是针对华为通信公司的。国家安全局的一份简报解释称“我们许多目标都是用华为生产的产品进行通讯”，而且需要“判断华为是否为中国搜集信号情报”。另外，该简报还称，“一旦我们能够确定华为的计划和意图，我们希望，这会使我们重新启动针对中国的计划和意图”。
20世纪50年代初，电子情报的主要目标是苏联集团（包括中国）的雷达。俄罗斯的雷达，诸如2012年在圣彼得堡地区投入使用的导弹预警雷达，或者2014年联机的四个沃罗涅什早期预警雷达，仍然是目标之一。从1972年签定《反弹道导弹条约》到美国废除该条约（因为该条约限制了在“反弹道导弹模式”下对雷达的使用），监控苏联/俄罗斯的雷达还兼具核查军备控制的意图。如今，伊朗、朝鲜和中国的雷达也属于首要目标。所需要的信息不但要能识别雷达的存在和位置，而且要提供有关每个雷达能力的技术情报，比如如何运营、能力和缺陷。所需的具体信息包括信号参数测量（频率、脉冲重复周期、主要的光束扫描模式、带宽、脉冲宽度），天线辐射图和功率。
有关航天器、导弹或航空器的电子情报数据也是需要的。就导弹相关信息，涉及结构应力、火箭发动机推力、燃料消耗、制导系统性能、操纵、周围环境的物理条件。传输对不同种类事件的各种测量的链接，可能也会成为目标：一次性事件〔例如爆炸螺栓的引爆，或者再返大气层飞行器（Reentry Vehicles, RVs）从分导分行器上分离〕、非连续性事件（例如在飞行过程中对制导系统的调整）和连续性事件（例如燃料流量、电机燃烧、助推阶段的导弹加速）。
美国电子信号情报的工作规模相当大，使用了太空和空中搜集器、地面站、秘密监听站、水面舰艇和潜艇来完成远程搜集行动。如今，国家安全局-中央情报局信号情报工作的其他方面（其中有一些不在正式的定义之内）是秘密信号情报（ClanSIG）和计算机网络开发，包括将音频或其他搜集装置放置在固定的、隐蔽的位置（包括计算机内）和非法侵入计算机系统以提取计算机上的数据。