Den operativa verksamheten som hör till OSSE:s konflikthantering består av observatörs- och rapporteringsgrupper, långtidsmissioner, fredsbevarande operationer, minoritetsombudsmannens samt ordförandes operativa verksamhet. Kontroller och bedömningsbesök i de väpnade styrkorna, kopplade till aktiviteter som ökar förtroende och säkerhet (FSS) är även del av operationerna.

Observatörs- och rapporteringsgruppernas samt minoritetsombudsmannens verksamhet kan klassas som preventiv diplomati. Delegationsverksamhet och ordförandes verksamhet är dels konfliktpreventiv verksamhet, dels krishantering. Fredsbevaringen är entydigt krishantering. Observatörs- och rapporteringsgrupperna är kortvariga och situationsspecifika utredningsgrupper, som rapporterar till ständiga rådet. Ordförandens verksamhet omfattar dennes egna resor samt aktiviteterna inom trojkan som stödjer ordföranden, tillfälliga ledningsgrupper och de särskilda sändebuden. Minoritetsombudsmannen arbetar i förtroende och självständigt och kan vid behov ge en förvarning åt ordföranden och ständiga rådet.

OSSE har rätt att arrangera militär fredsbevarande verksamhet för att stöda pågående fredssträvanden. Finsk lag tillåter att finska soldater används även i sådana OSSE-uppdrag. Tills vidare har man dock inte lyckats komma överens om egentliga fredsbevarande operationer inom OSSE. Det har gjorts planer på att skicka en multinationell fredsbevarande trupp från OSSE till Nagorno-Karabach på basis av FN:s säkerhetsrådsresolution.

I det operativa fältarbetet har OSSE över tio långtidsmissioner (long-term missions) i Balkan och forna Sovjetländer, till exempel Kosovo, Bosnien och Hercegovina, Moldavien och Georgien. Dessa har ett flertal uppdrag som berör stabiliserandet av den samhälleliga situationen och stärkandet av demokratin: bland annat strävan efter att befrämja fredlig samvaro mellan etniska grupper, skydd av minoriteter, förverkligande av mänskliga rättigheter, valobservation, utbildning av poliser och fängelsemyndigheter. I dessa småskaliga operationer agerar man på lokalt plan i nära kontakt med lokalbefolkningen. Speciellt på Balkan agerar OSSE på fältet i nära samråd med FN, EU och övriga internationella organisationer.

OSSE har fungerat som en medlare för vapenvila och övervakat den i Donbas i Ukraina sedan 2014.  OSSE hade en observatörsmission i östra Ukraina, där observatörerna var obeväpnade civila från OSSE-länderna. Operationen avslutades i mars 2022 då Ryssland anföll Ukraina.

Det år 1992 undertecknade Open Skies -rustningskontrollavtalets förverkligande hör till OSSE:s verksamhet. Open Skies Consultative Commission, som styr verkställandet av avtalet, håller sina möten i OSSE:s huvudkontor i Wien. Avtalet möjliggör militära övervakningsflygningar i avtalsstaterna på basis av noggranna regler och villkor. USA drog sig ur Open Skies-avtalet 2020 och anklagade Ryssland för att ha brutit mot reglerna. Ryssland drog sig ur avtalet i december 2021, strax före invasionen av Ukraina.

Finland har aktivt deltagit i Open Skies -verksamheten. I Finland har övriga länder gjort övervakningsflygningar. Finland har ingen flygutrustning som lämpar sig för ändamålet, men har samarbetat med andra länder och kunnat delta i deras övervakningsflygningar.