美式橄欖球的基本戰術依進攻和防守分爲兩大類別。基本的進攻戰術是傳陣和跑陣。分別依靠向前傳球和跑動來組織進攻，一般來講傳陣用於奇襲，以四分衛和外接員爲中心，得手後推進距離長，但風險也大。跑動用於短距離滲透，以跑鋒爲中心。教練根據比賽情況交替運用這兩種進攻戰術。圍繞這兩種基本戰術又衍生出許多打法。基本的防守戰術是盯人防守和區域防守。要依進攻方的戰術而定。不論哪種防守戰術，都以爭奪控球權爲主要目標。所以，在橄欖球比賽中，防守一方看上去“攻擊性”更強些，使用的主要手段是擒抱。而進攻線衛的主要任務就是“防禦”這種攻擊，使用的主要手段是阻擋。
對陣開球的球員站位有助於採用某種戰術，因此形成了許多固定的陣型。千變萬化的陣型使得美式橄欖球的打法更加豐富多彩。在此基礎上，許多球隊形成了自己特有的風格。
今天，正規的橄欖球隊都有自己的“戰術手冊（rule book）”詳細規定每個位置球員在不同戰術下的打法，是教練指揮的基本依據。
美式橄欖球戰術的發展可以追溯到20世紀初。一批天才的教練，象沃爾特"坎普、阿隆索"斯塔格、波普"華納、鮑勃"佐普克、紐特"羅肯、保羅"布朗等人創造了很多獨特的打法深刻地改變了橄欖球。
阿隆索"斯塔格發明了早期的“T型陣“，並首倡中鋒從兩腿間發球給四分衛的打法。在1906年，波普"華納改革了原來對稱的進攻線衛，在中鋒的一側放4名隊員，另一側放2名，同時將後場轉換爲“翼型陣”（wing formation）。四分衛成爲阻擋員，放置在線衛後，一側有個“翼鋒”（wingback）。後場深處還有殿衛（tailback）和全衛（fullback）。這種陣型被稱爲“單翼型”，直到40年代都是基本陣型。在此基礎上發展出“雙翼型”，也就是有兩個翼鋒。這又導致防守陣型橫向延伸以防禦傳球。從華納的陣型中演變出“散彈槍陣型”，那就是舊金山49人隊在60年代聞名一時的打法。由於華納的創造，“翼”型陣風靡NFL。
伊利諾依州的佐普克使用單翼和雙翼陣型，常常在後場放4－5名接球員，大大提高傳陣的效率。也有的球隊使用“短棄踢”陣型，讓四分衛和翼鋒在不同側，更加平衡。在1923－1924年的聖母大學（Notre Dame ），紐特"羅肯發明了著名的“四騎手”進攻法。在交鋒開始，羅肯讓四名跑鋒排成一個方塊，然後突然變換（聖母變換）出單翼或雙翼，打得對手措手不及。其他教練紛紛模仿羅肯的打法，都取得了成功。例如，前華盛頓紅面板隊的教練喬"吉布斯利用“聖母變換”創出“炸藥包”打法。靠這種打法華盛頓紅面板隊在1983年的超級碗比賽中擊敗了邁阿密海豚隊。
在30年代和40年代，四分衛傳球的成功率不到50％。主要原因是“阻擋”技術不完善所致。由於保護不夠，傳球者常常在躲避衝殺中倉促出手。1940年，克利夫蘭布朗隊教練保羅"布朗改革了“阻擋”技術，他將線衛佈置成“杯”型，這種鐵桶陣將大部分衝擊者推向外側，少數衝進來的襲擊者又會遇到一名全衛的堅強阻擋，這使得四分衛有從容的時間傳球。從那時起，傳陣打法取得了空前的成功。其他隊紛紛效仿。在80年代和90年代，無論職業隊還是大學隊，傳陣都更加有效且激動人心。體育場中普遍使用的人造草皮也爲四分衛和接球手創造了長傳的良好條件。有了更好的保護，天才的四分衛們書寫了場上的一個個傳奇。舊金山49人隊的傑出四分衛喬"蒙坦納在線衛們的保護下能夠快速看清防守方的隊形並在移動中準確地傳給外接員，他率領49人隊在80年代三奪超級碗。邁阿密大學的“颶風隊”依靠令人炫目的傳陣和有效的防守統治了80年代晚期的大學聯賽。
就像矛與盾，防守戰術在進攻打法推陳出新的同時也經歷了不斷的進化。起初，防守只是一羣壯漢在追趕四分衛和破壞傳球。對防守的強調起於二戰以後。當時，大學比賽開始允許無限制換人。於是產生了“專業組”的打法，進攻和防守各使用不同的整隊人馬。這使得球員更加專業化。防禦的陣型常常依進攻的陣型而定。例如，對付傳陣進攻，防守方常使用4-3防禦：4名線衛（2個擒衛、2個邊衛），3名線後衛。此外，還有2名角衛放置在後方外側。2名安全衛放置在最後防備長距離的傳球。其他防禦陣型還有3－4、4－4、5－3等。防守戰術的兩大類型是所謂主動性防禦（Attacking Defense）和被動性防禦(Reacting Defense)，前者強調主動出擊，最有代表性的就是所謂“衝殺（Blizing）戰術”，後者則強調依進攻的打法而安排防守打法。但兩種打法都將防守跑陣放在主要位置上。
防守戰術的第一次突破是60年代末達拉斯牛仔隊教練湯姆"蘭帥（Tom Landry）發明的flex 防禦。蘭帥一反所有防守鋒線隊員站在一條線上的做法，讓兩名防守線衛退後，由於距離遠了，跑動角度更大，進攻隊不太好防守這兩名隊員，而進攻隊的協同阻擋也無法奏效。70年代著名的“鐵幕”匹茲堡鋼人隊使用了“上位防禦”和“下位防禦”。這兩種防禦透過向左或向右移位衝擊確保對進攻方中部的壓力。3－4防禦的出現是防守戰術趨於成熟的標誌，透過在中場配置4名線後衛，防守的模式變得十分靈活。在80年代中期，芝加哥熊隊的防守助理教練巴迪"瑞恩（Buddy Ryan）發明了“46防禦”，這種防禦統治了NFL整整一個賽季。這種陣型的特點在於在進攻鋒線最中間的3名隊員（1名中鋒、2名中衛）面前排列3名主要的防守線衛，使他們被“綁定”，然後在邊鋒的一側安排2名線後衛，讓邊鋒無法決定防守誰。這兩名線後衛同時或單獨衝向四分衛，使他倉促出手，傳球的成功率大大降低。這種防守戰術如此成功，以致熊隊在1985年的季後賽中創造了給對手“剃光頭”的神話：21－0擊敗紐約巨人隊，24－0擊敗洛杉磯公羊隊。
現代橄欖球注重攻守平衡。在各隊能力日益接近的NFL，防守能力往往決定了比賽的勝負
