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Die Programmierung der Logikelemente kann je nach FPGA unterschiedlich gelöst werden. Man kann zwischen Methoden unterscheiden, die es ermöglichen, den FPGA mehrmals zu programmieren, und Methoden, die nur eine einmalige Programmierung zulassen. Bei den mehrmals programmierbaren FPGAs wird die Konfiguration in Speicherzellen (z. B. SRAM, EPROM, EEPROM, Flash) gespeichert. Bei den einmalig programmierbaren FPGAs werden die physikalischen Eigenschaften der Verbindungswege permanent geändert (Antifuse-Technologie). Diese Technologie bietet im Feld eine größere Sicherheit gegen äußere Störungen.

Die Konfiguration der LUTs und der Verbindungsstrukturen bei SRAM-basierten FPGAs erfolgt typischerweise einmal vor jedem Einsatz, wodurch der FPGA auf eine konkrete Funktion festgelegt wird. Das ist notwendig, da der FPGA durch Abschalten der Betriebsspannung seine Konfiguration wieder verliert. Im Einsatz steht dem FPGA deshalb meist eine Art EPROM zur Seite, das die Konfiguration vorhält und dessen Inhalt selbst auch aktualisierbar ist. Der FPGA kann sich selbst aus diesem nichtflüchtigen Speicher beladen. Alternativ kann die Konfiguration auch aktiv durch einen Microcontroller oder einen anderen FPGA erfolgen, der die Konfiguration in den FPGA schreibt.

In der Regel behält der FPGA seine Funktion dann bis zum Abschalten bei. Mehr und mehr wird aber auch eine bereichsweise Umprogrammierung von einzelnen FPGA-Bereichen im laufenden Betrieb unterstützt, um den Platz im FPGA effektiver zu nutzen und eigentlich festverdrahtete Funktionen zu flexibilisieren.

Der Vorgang des Konfigurierens des FPGAs wird oft auch als Programmieren bezeichnet, was jedoch eine begriffliche Überschneidung mit dem Entwurf bedingt.

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