Самый простой способ, который я нашел, это получить объект WebApp. Например, чтобы добавить сервлет в web.xml:
import org.eclipse.jst.j2ee.model.ModelProviderManager;
import org.eclipse.jst.javaee.web.WebApp;
WebApp webApp = (WebApp) ModelProviderManager.getModelProvider(project).getModelObject();
Servlet servlet = WebFactory.eINSTANCE.createServlet();
servlet.setServletName("myServlet"); //$NON-NLS-1$
servlet.setServletClass("org.my.class.path"); //$NON-NLS-1$
webApp.getServlets().add(servlet);
Аналогичным образом можно добавлять другие теги, такие как отображения сервлетов и фильтры.