為瞭使鍋爐在預期工況下運行而必須進行的各項自動監督和操作。早期的小型鍋爐採用人工控制，操作人員通過儀錶觀察鍋爐的運行狀態並進行必要的操作。現代鍋爐尤其是大型鍋爐都採用自動控制，應用各種自動控制裝置使鍋爐的部分或全部運行過程按照預期的工況進行。自動控制能減輕勞動強度，提高勞動生產率，保證鍋爐安全、經濟地運行。鍋爐自動控制主要包括自動檢測、順序控制、自動調節和自動保護4個方面。
自動檢測 為瞭監督鍋爐的運行狀況、指導操作和檢查控制效果，需要自動檢查和測量反映鍋爐運行情況的物理量和設備狀態。大型鍋爐的自動檢測項目一般包括溫度、壓力、流量、水位、煙氣中的含氧量、汽水品質、爐膛火焰、排煙煙色和污染物含量以及各種輔助設備的狀態等。一般小型鍋爐僅檢測其中一部分項目。新型電站鍋爐常與汽輪機、發電機和輔助設備一起，應用電子計算機進行巡回檢測、數據處理、工況計算、趨勢分析、事故分析和操作指導等，並用屏幕顯示。
順序控制 鍋爐及其輔助設備在啟、停、運行和事故處理時按給定程序進行的一系列操作。按輔助設備和工藝流程組成各部順序控制系統，並以此為基礎組成整個啟、停和事故處理的順序控制。順序控制的項目一般有燃燒器的控制，水泵、風機和煤粉制備系統的啟停，鍋爐上水，受熱面吹灰和定期排污等。
自動調節 自動調節的目的是使鍋爐自動地保持在所要求的工況下安全、經濟地運行。鍋爐自動調節主要包括給水、汽溫和燃燒的調節。
① 給水自動調節：使給水流量與蒸發量相適應。對鍋筒鍋爐還需要保持鍋筒水位在給定范圍內。
② 汽溫自動調節：使主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度保持在給定的范圍內（見鍋爐汽溫調節）。
③ 燃燒自動調節：包括使燃料燃燒提供的能量適應負荷的需要，同時保持主蒸汽壓力在給定范圍內；使送風量與燃料量恰當配合，以保證經濟燃燒；使引風量與送風量相適應，以保持爐膛壓力在給定范圍內。
現代大型電站鍋爐與汽輪發電機組成單元機組，一般都采用協調控制系統。它能根據鍋爐和汽輪機的運行特性，使機組更好地適應電網負荷的變化。如果部分輔助設備發生故障，單元機組的協調控制系統能自動地把負荷降低到機組所能承擔的水平，並相應地切換控制系統的運行方式。大型鍋爐的自動調節系統可考慮全程調節，例如給水從鍋爐啟動到滿負荷，都能實現自動控制。
自動保護 為防止運行人員誤操作和避免事故所采取的措施，主要包括連鎖保護和緊急保護。
① 連鎖保護：為瞭防止機組在啟停過程中由於操作順序錯誤而造成事故，應保證在上一步操作完成前不能進行下一步操作；或者在鍋爐運行中，當某些輔助設備發生故障時，另一些有關設備必須自動停機，以免事故擴大。
② 緊急保護：當某些輔助設備發生故障或用汽設備甩負荷時，快速降低鍋爐的負荷、實現快速停爐或開啟旁路系統（見汽輪機旁路系統）。又如當發生燃燒異常而爐膛滅火，爐膛或煙道爆炸，鍋筒水位達不到限值，直流鍋爐給水中斷超過預定時間，爐膛壓力超過限值等嚴重事故時，都應自動緊急停爐。