Nhờ tổ chức tốt công tác huấn luyện khai thác, sử dụng, nắm chắc khí tài mới, khí tài cải tiến nên đến nay các đơn vị của Sư đoàn phòng không 365 đã làm chủ được các khí tài mới cải tiến.
Trong đó phải kể đến tên lửa C125-2TM. Mới đây nhất, Quân chủng PK-KQ đã tổ chức nghiệm thu giai đoạn 2 Dự án cải tiến tổ hợp tên lửa C125-2TM, trong đó có sự tham gia của kíp chiến đấu của Tiểu đoàn 124, Tiểu đoàn 122 (Trung đoàn 284, Sư đoàn 365) và Tiểu đoàn 181 (Trung đoàn 213, Sư đoàn 363. Tổ hợp khí tài tên lửa C125-2TM do các cán bộ nghiên cứu và chuyên gia của Quân chủng PK-KQ.
Mục tiêu của Dự án là tăng khả năng bám bắt mục tiêu của tên lửa, giảm thời gian triển khai, thu hồi khí tài, đặc biệt là khả năng chống nhiễu phức tạp. Kết quả cải tiến này làm nền tảng hiện đại hóa một số loại tổ hợp tên lửa phòng không hiện có trong biên chế của Quân chủng PK-KQ, đáp ứng yêu cầu tác chiến phòng không.
Trong ảnh, tên lửa C125 rời bệ phóng tìm bắt tiêu diệt mục tiêu.
Ngoài tên lửa C125, Sư đoàn 365 còn làm chủ pháo phòng không 37mm đánh đêm bán tự động.
Pháo phòng không 37mm có tên 61-K, NATO gọi là M1939. Ban đầu pháo chỉ có 1 nòng cỡ 37mm, sau này phát triển thành 2 nòng. Pháo sử dụng được 5 loại đạn khác nhau. Tầm bắn lớn nhất trên không 6.700 m; Tầm bắn hiệu quả 3.000m. Pháo 37mm hiện vẫn là lực lượng phòng không chủ yếu, bảo vệ mục trong tiêu tầm gần của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam.
Bên cạnh đó, Sư đoàn 365 còn sở hữu pháo cao xạ 57mm.
Trong tác chiến phòng không, pháo 57mm có tầm bắn 4.000m nếu dùng kính ngắm quang học và 6.000m nếu có rađa dẫn đường.
Trong ảnh, pháo cao xạ 57mm có trang bị máy chỉ huy của Trung đoàn 228, Sư đoàn 365, huấn luyện đánh máy bay địch bay thấp.
Hiện sư đoàn 365 được trang bị nhiều "mắt thần" như 36Đ6M1-1, P-18... Trong đó, P-18 có phạm vi trinh sát lên tới 250km, độ cao tối đa 35km, góc phương vị 360 độ. Đặc biệt, dù đã khá cũ nhưng P-18 lại có khả năng bắt máy bay tàng hình tương đối tốt, là thành phần quan trọng trong toàn mạng lưới radar bảo vệ vùng trời, vùng biển Việt Nam.
Mới đây nhất, sư đoàn 365 đã triển khai 100% hệ thống chống nhiễu cho các đài radar.