目標的分類有多種方法。一種分類是不同的通訊鏈接（不管是個體鏈接還是分類鏈接），如上所述，都是攔截或其他搜集行動的焦點。另外兩個分類是目標的不同身份（如外國領導人）或感興趣的個體或組織的特定活動（如賭博、觀看與色情相關的內容）。
通信情報的目標是各種各樣的。一個重要的目標就是外國領導人。1994年9月，美國攔截了海地獨裁者拉烏爾·塞德拉斯的通信，聲稱他將在美國公眾對柯林頓即將發表的美國對海地政策演講的反應的基礎上，決定就柯林頓總統的要求如何做出反應。國家安全局的近期的一份材料列出了122個外國領導人，作為美國進行通信情報搜集的目標。因此，在俄羅斯總統梅德韋傑夫訪問英國出席G20峰會期間，國家安全局將其定為目標。其他的領導人目標還包括墨西哥總統和巴西總統。一份關於某個巴西電視節目的特別報告稱，「〔巴西總統〕羅塞夫和她的主要顧問之間的通信以及顧問和其他人之間的通信，據說都受到了美國的監控」。更富爭議的目標是德國總理默克爾的行動電話，這是對施羅德擔任德國總理時將他的手機定為監控目標的延續。據稱國家安全局監聽了阿富汗總統哈米德·卡爾扎伊的兄弟馬默德·卡爾扎伊的通信，作為貪腐調查的一部分。
最傳統的通信情報目標是外交通信，即那些從每個國家的首都到世界各國外交機構的通信以及發生在機構內部的通信。美國攔截和破譯了許多國家的外交和情報通信，例如20世紀70年代伊拉克對其駐日使館的通信以及1985年西柏林某家夜店爆炸事件之前利比亞與東柏林外交代表機構之間的通信。1996年和此後被攔截的外交通信引發了質疑，即中國是否試圖向美國政治家賄賂金錢以支持他們的競選。1997年1月，對以色列外交通信攔截導致聯邦調查局開始調查以色列滲透美國政府的可能性。歐洲盟國的使館和使團並不被豁免，2013年英國《衛報》和德國《明鏡周刊》揭露了許多這類的事件。愛德華·斯諾登提供的某份材料列出了38個目標使館和使團，被實施了大量的竊聽手段。
2003年初，當聯合國安全委員會在爭論是否要批准對伊拉克使用軍事行動時，美國加強了以委員會成員的通信為目標的工作。2013年8月25日，《明鏡周刊》的一篇報導稱，根據斯諾登揭露的材料，國家安全局在2012年監控並成功解密了聯合國的視頻會議。根據這篇文章所言，解密「極大地提升了來自視頻會議的數據，並提高了解碼數據通信的能力」。由於解密的成功，聯合國遭到解密的通信數量在三周時間內從12個增加到458個。
美國還將許多政府和組織的不同成員機構之間的通信作為目標。某些情況下被監控的兩個成員機構都在國境內；其他情況下，則至少有一方位於境外。通常作為目標的通信包括政府和軍事官員或某個部長或機構與其在國內和國外的下屬機構之間的通信；武器製造工廠與不同軍事官員或政府官員之間的通信；軍事單位與上級機構之間的通信（尤其是演習和行動期間）；警察和安全力量與其總部之間的通信。
美國的通信情報工作的目標還包括中國國防部與下屬軍事單位之間的通訊、俄羅斯政府與其軍事單位之間的通信、巴基斯坦原子能委員會與巴基斯坦核設施之間的通信、埃及總統和其下屬官員之間的通信（包括當埃及扣留「阿基萊·勞倫」號劫持者時）、以色列特拉維夫的官員與以色列在西岸的代表之間的通信。近幾年中，美國攔截和破譯了伊朗情報機構的通信。美國還攔截了來自敘利亞巴沙爾·阿薩德政權各成員機構的通信，由此產生的情報不光有該政權的，也有ISIS的。
1968年，北京軍區的語音通信被攔截，從而得知了第4裝甲師的野外演習。1980年，美國對蘇聯通訊的攔截導致了對蘇聯將要入侵伊朗的擔憂。通信情報在準備1982年對印度重水短缺的研究時發揮了極其重要的作用。1983年的通信攔截使美國能夠拼湊出一艘蘇聯潛艇在北太平洋下沉的細節，1998年時被截獲的伊拉克軍事通信使美國官員得出了結論，認為伊拉克在與伊朗的戰爭中使用了化學武器。1990年8月，伊拉克入侵科威特之後，通信情報和其他情報報告顯示，某些沙特領導人正考慮嘗試賄賂薩達姆·海珊。1998年，通信攔截髮現俄羅斯的對外情報機構為向伊朗出售俄羅斯導彈技術提供了便利。第二年，通信情報顯示，南斯拉夫的高層官員發布了襲擊科索沃拉察克鎮的命令，結果造成45名無武裝的阿爾巴尼亞平民遭到屠殺。
恐怖組織的通信，尤其是基地組織，是美國通信情報工作的重點目標。到2001年止，國家安全局一直在監聽本·拉登在其攜帶型國際海事衛星（Iional Maritime Satellite, INMARSAT）電話上的非加密通話。在被攔截的對話中，其中一個是本·拉登和塔利班頭目奧馬爾之間關於塔利班對種植罌粟的禁令的談話。雖然攔截工作未能對「9·11襲擊」提供預警，但它確實產生了令人信服的證據，說明本·拉登涉入了這次襲擊以及較早前發生於肯亞內羅畢和坦尚尼亞達累斯薩拉姆的襲擊。2002年，截獲的某次衛星電話通話促成了阿布·穆薩布·卡扎維副手的被捕。
被用於識別恐怖頭目和追蹤其動向的通信攔截協助了美國的定點清除工作，包括2012年對基地組織高級指揮官哈桑·古爾的清除，此人曾是一名黑獄囚犯。其他的攔截和網路活動的目標是識別網上性行為，包括訪問色情網站。網上賭博活動也受到監控，因為國家安全局認為放任賭博通信不受監控是有風險的，這類通訊形成了「目標豐富」的環境。
如上所述，政府的通信並不是通信情報目標的全部。涉及與先進武器發展相關技術售賣的政黨和公司的通信也被列為目標。另外，恐怖組織的通信也是目標，可以了解組織發揮作用的方式和頭目的個性特點，還可以預測其下一步的襲擊目標和方式。
通信情報另一個重要的目標與經濟活動（合法類和非法類）相關，例如國際金融公司和毒品販子們的通信。1970年，美國緝毒署的前身通告國家安全局，它「需要了解任何和所有反映非法販運毒品和危險藥品的通信情報信息」。其感興趣的特定領域包括從事毒品分銷的組織和個人、種植和製作中心、控制毒品販運的手段，以及所有違反美國與毒品相關法律的行為。
中國的目標包括胡錦濤主席、中國貿易部門、銀行和電信公司。代號為「獵巨人」的特別行動是針對華為通信公司的。國家安全局的一份簡報解釋稱「我們許多目標都是用華為生產的產品進行通訊」，而且需要「判斷華為是否為中國搜集信號情報」。另外，該簡報還稱，「一旦我們能夠確定華為的計畫和意圖，我們希望，這會使我們重新啟動針對中國的計畫和意圖」。
20世紀50年代初，電子情報的主要目標是蘇聯集團（包括中國）的雷達。俄羅斯的雷達，諸如2012年在聖彼得堡地區投入使用的導彈預警雷達，或者2014年聯機的四個沃羅涅什早期預警雷達，仍然是目標之一。從1972年簽定《反彈道導彈條約》到美國廢除該條約（因為該條約限制了在「反彈道導彈模式」下對雷達的使用），監控蘇聯/俄羅斯的雷達還兼具核查軍備控制的意圖。如今，伊朗、朝鮮和中國的雷達也屬於首要目標。所需要的信息不但要能識別雷達的存在和位置，而且要提供有關每個雷達能力的技術情報，比如如何運營、能力和缺陷。所需的具體信息包括信號參數測量（頻率、脈衝重複周期、主要的光束掃描模式、帶寬、脈衝寬度），天線輻射圖和功率。
有關航天器、導彈或航空器的電子情報數據也是需要的。就導彈相關信息，涉及結構應力、火箭發動機推力、燃料消耗、制導系統性能、操縱、周圍環境的物理條件。傳輸對不同種類事件的各種測量的鏈接，可能也會成為目標：一次性事件〔例如爆炸螺栓的引爆，或者再返大氣層飛行器（Reentry Vehicles, RVs）從分導分行器上分離〕、非連續性事件（例如在飛行過程中對制導系統的調整）和連續性事件（例如燃料流量、電機燃燒、助推階段的導彈加速）。
美國電子信號情報的工作規模相當大，使用了太空和空中搜集器、地面站、秘密監聽站、水面艦艇和潛艇來完成遠程搜集行動。如今，國家安全局-中央情報局信號情報工作的其他方面（其中有一些不在正式的定義之內）是秘密信號情報（SIG）和計算機網路開發，包括將音頻或其他搜集裝置放置在固定的、隱蔽的位置（包括計算機內）和非法侵入計算機系統以提取計算機上的數據。