Le CSA a pour rôle :

- de contrôler le respect des lois par les éditeurs et diffuseurs de programmes audiovisuels (radiodiffusés, télévisés...) accessibles depuis le sol français ou d'un satellite relevant de la France,
- de nommer les directeurs des chaînes publiques et de veiller à l'impartialité de ces dernières,
- de délivrer les autorisations de diffusion aux chaînes de télévision et aux radios et aux distributeurs de services (bouquets satellites, ADSL, etc.),
- de rendre des avis sur les projets de loi ayant trait à l'audiovisuel,
- d'attribuer les fréquences destinées à un usage audiovisuel,
- veiller au respect du pluralisme politique et à l'honnêteté de l'information, de donc de veiller au respect des quotas de temps de parole du gouvernement et de l'opposition ainsi que du temps de parole du président de la République pour information1
- organiser les campagnes électorales radiotélévisées officielles.
- de veiller au respect des quotas de chanson française par les radios, et à ceux de diffusion et de production d'œuvres audiovisuelles et cinématographiques françaises et européennes par les télévisions (diversité culturelle).

Voici les sanctions que peut mettre en œuvre le CSA en cas de manquement aux différentes obligation et engagements des éditeurs et des distributeurs de services audiovisuels :
- suspension de l'autorisation d'émettre
- réduction de la durée de l'autorisation
- retrait de l'autorisation ou résiliation de la convention (dans les cas les plus graves, sanction définitive)
- amende plus ou moins élevée
- obligation de diffuser à l'antenne un communiqué
- saisie du matériel (après une demande au procureur de la République)
En 2004, le CSA a acquis la compétence de demander au même juge la suspension de la diffusion des chaînes satellites étrangères qui menacent l'ordre public ou délivrent un discours incitant à la haine raciale et religieuse.

Le CSA délivre des autorisations d'émettre aux radios privées et aux chaînes de télévision privées, nationales, régionales ou locales, diffusées par voie hertzienne. Les services de radio et de télévision diffusés par satellite et/ou distribués par câble ou ADSL entrent également dans son champ de compétence.

Pour les radios et les chaînes de télévisions diffusées par voie hertzienne numérique ou analogique, la procédure d'autorisation commence par la publication, au Journal officiel, d'un appel aux candidatures.

Après la conclusion d'une convention avec l'opérateur retenu, le CSA délivre des autorisations, pour une durée de cinq ans en radio, de dix ans en télévision. Ces autorisations peuvent être reconduites par le CSA, hors appel aux candidatures, dans la limite de deux fois et pour une durée de cinq ans. Des radios et des télévisions temporaires peuvent également être autorisées par le CSA, hors appel aux candidatures, pour une durée n'excédant pas neuf mois.

Le CSA délivrait également des autorisations d'exploitation aux réseaux câblés d'une durée maximale de trente ans. Toute modification de l'offre de programme d'un réseau était soumise au CSA. Depuis juillet 2004, ce pouvoir a disparu et la gestion des réseaux câblés a été confiée à l'Autorité de régulation des communications électroniques et des postes. Le CSA continue cependant de contrôler et d'autoriser tous les distributeurs de services audiovisuels (par câble, bouquets satellitaires ou ADSL). Il dispose aussi depuis d'un pouvoir d'arbitrage économique entre les chaînes de télévision et leurs distributeurs.

Le CSA conclut des conventions avec les chaînes françaises et étrangères distribuées en France par câble, satellite ou ADSL. Une simple déclaration au CSA est par contre suffisante pour la diffusion de chaînes à faible chiffre d'affaire. Depuis 1997, les chaînes émettant depuis un autre pays de l'Union européenne étaient soumises à un régime déclaratif. Celui-ci a disparu en 2006.

Enfin, depuis 2006, les services de radio et de télévision non européens diffusés par un satellite français ne sont plus soumis à un régime de convention avec le CSA. Cette simplification est une réaction à la difficulté qu'avait eu le CSA en 2004 pour encadrer la diffusion de la chaîne Al manar, aujourd'hui interdite de diffusion en France. Le CSA peut cependant toujours sanctionner ces chaînes a posteriori, notamment si elles violent le droit européen.