民国21年（1932年）一·二八事变发生后，上海地区首次遭日军飞机轰炸。居民事前既未获音信，日机临空之后又无躲避常识，市民张皇失措，仓惶逃命。民国26年8月5日，上海慈善团体联合救灾会组织防空总队担任非常时期的防空任务。民国30年12月8日太平洋战争爆发，日军占领上海公共租界，在日军上海陆海军防空司令部控制下，工部局内成立公共租界民防空本部，民国32年9月29日改称为上海特别市市民防空本部。民国37年8月，国民党上海市政府成立上海市救护委员会，建立在市政府领导下的防空指挥体制。上海解放后，人民政府建立市人民防空委员会及其领导下的市、区（县）两级人民防空指挥体制。

空情报知。上海解放前和解放初期，空情报知的主要手段是依靠瞭望哨台，以视力、听觉监视空中，观察入侵飞机的动向。1962年以后，空情报知的主要手段改由驻军雷达部队提供空情和通过有线、无线通信报知空情，适时发放警报。至1996年底上海部署206台制式防空警报器，市区音响覆盖率达85%，人民防空警报系统已初具规模。

防空措施。民国31年7月29日，日军上海陆海军防空司令部发出《民间防空规程》布告，随后发布交通、灯火管制等规定。民国37年，国民党上海市政府成立上海市救护委员会后，由上海市警察局颁布《防空须知》。上海解放后，中国人民解放军上海市军事管制委员会、上海市人民政府和上海市人民防空委员会，分别发布了交通管制、灯火管制、防空警报信号发放等办法，并据当时形势，制定一旦遭到突然袭击时的具体行动方案和消除空袭后果的具体措施及行动方案。1986年和1996年，市民防办分别组织制定《上海市城市人民防空基本预案》、《上海市高技术条件下局部战争防空袭预案》。

防空专业队伍。各历史时期组建的防空专业队伍冠名不同，民国时期冠名“防空总团”、“防护团（救护委员会）”。上海解放后建立“人民防护队”、“防空（人防）专业队伍”。1986年为适应平时抗震救灾的需要将防空专业队伍进行整组，实行平战结合，成为防空、抗震救灾相结合人防专业队伍。1997年3月，通过整组，上海市级防空抗震救灾专业队伍总人数6270人。

人口疏散。日伪期间曾制订人口疏散法规，规定疏散对象及疏散地域，由于经费、口粮、交通工具未解决，人口疏散不了了之。民国38年4月，上海市政府、淞沪警备司令部宣布上海市进入战时状态，发布《上海市人口疏散布告》，紧急疏散市区15所高等学校学生共15763人。解放后，1969年发生珍宝岛事件，全国进入了紧急战备状况，上海在10个区的10个街道进行人口疏散试点，先后疏散857526人。1975年后，全市停止人口疏散工作，仅拟订战时人口疏散计划。上海是国家确定的人民防空一类城市，重要的工厂企业、科研基地、交通枢纽、桥梁、生命线工程、能源设施及防空专业队伍隐蔽部均为重点防护目标，并有相应保障措施。

防空演习。太平洋战争后，日军在上海举行较大规模的防空演习有20余次。抗日战争胜利后，国民党上海市救护委员会未进行防空演习。解放后，上海曾组织不同规模、不同内容、不同形式的防空演习，如军民联合演习、指挥程序演习、“防原子、防化学、防生物武器”演习等。1950～1995年，市、区、县、街道和大的企事业以及工厂、学校等单位，共组织各类防空演习4331次。