Systemy obserwacji Z reguły głównym środkiem obserwacji jest radar. W zależności od potrzeb może być zastosowany jeden radar, kilka radarów umieszczonych w jednym punkcie, ale pracujących na różnych zakresach odległości lub wiele radarów rozmieszczonych tak, aby obserwowały cały lub prawie cały obszar VTS. W zależności od potrzeb stosuje się radary o różnej długości fal (10 cm, 3 cm i milimetrowe), co pozwala osiągnąć dobrą wykrywalność dla obiektów dalekich i dużą dokładność określenia pozycji statku. Obraz radarowy jest nanoszony automatycznie na mapę elektroniczną. Sygnały są przetworzone przez układ nakresowy ARPA, pozwalając na wyświetlenie danych o ruchu jednostki (kurs, prędkość i przebyta trasa). Na mapie można również wyświetlić dane z transmisji systemu automatycznej identyfikacji AIS oraz dane wprowadzone ręcznie, pochodzące z meldunków radiowych.
VTS może być również wyposażony w system kamer telewizyjnych, pozwalających na obserwację wzrokową, przydatną zwłaszcza w śluzach i basenach portowych.