志愿军空军第一次参加空地联合作战，轰炸大、小和岛。
新中国成立不久，党中央、中央军委决定培养女飞行员。1951年初，空军从华东军政大学和航空预科总队选调55名女学员，于4月进入牡丹江第7航校学习。1952年3月8日，女飞行员们为首都人民作了第一次飞行表演。这一天，7000余名首都各界妇女代表和50多位各国驻华使节的夫人、记者等，来到西郊机场参加庆祝新中国第一批女飞行员起飞的盛典。
1952年9月20日空军第2师6团飞行员何中道、李永年分别驾驶米格-15型歼击机，在上海崇明岛上空将1架入侵的美军B-29型轰炸机击落，这是年轻的人民空军航空兵部队在国土防空作战中，第一次击落入侵我国领空的美军飞机。
朝鲜战争宣告结束。志愿军空军在两年八个月的抗美援朝作战中，取得击落敌机330架，击伤敌机95架的战绩。
空军首届英雄模范功臣代表大会在北京召开，毛泽东主席题词：“建立一支强大的人民空军，保卫祖国，准备战胜侵略者。”
党中央为了帮助藏族人民建设新家园，加强民族团结，维护祖国统一，作出开辟拉萨航线的指示。经过多次地面精心准备和空中试飞，1956年5月26日6时20分韩琳驾驶伊尔-12飞机从玉树机场起飞，9时21分到达拉萨，降落在当雄机场，首次试航成功。
第一批10架国产歼-5喷气式歼击机装备部队，这是国产喷气式战斗机首次列装空军部队。
国民党空军4架F-84G型飞机低空窜入南澳岛上空侦察袭扰，人民空军第18师54团大队长赵德安奉命率领4架米格-17Φ型飞机起飞迎击。仅3分钟空战，中队长高长吉、飞行员张以林各击落国民党空军飞机1架，赵德安击伤1架，自己无一损伤，以3：0的战果取得了入闽作战首次空战胜利。
时任空军司令员刘亚楼在北京郊区清河镇空军高级防校的一个礼堂里，宣布中国第一支地空导弹营一营成立，代号543部队。
空军地空导弹第2营在北京通县上空击落国民党空军RB-57D型高空侦察机1架，开创了世界防空作战史上用地空导弹击落敌机的先例。
1962年1月，国民党空军改用美国新研制的高性能的U-2型飞机，妄图以装备优势对大陆进行高空侦察活动。9月9日，空军地空导弹部队采用机动设伏战术，一举击落U-2飞机，这是地空导弹部队第一次采用“打游击”的方式击落敌机。
沈阳军区将空1师机械师夏北浩维护检查飞机的经验和方法进行了一次较系统的总结，用“夏北浩检查法”的名义，在军区空军范围内普遍推广。7月10日，空军召开现场会，全面推广“夏北浩检查法”。
1965年春节刚过，党中央和中央军委把我国首次原子弹空投空爆试验的任务交给了空军航空兵某师的前身——空军独立第四团。1965年5月14日清晨，李源一机组驾驶飞机带弹起飞。9时59分10秒，第一领航员于福海精确瞄准，原子弹脱钩而出，在阳光下亮闪闪地直向靶标落去。这是一次非常精准、非常成功的投弹！根据地面雷达测定，原子弹爆炸时，距靶心只有40米！两年之后的1967年6月17日，该团徐克江机组圆满完成了我国首次空爆氢弹任务。
空军出动3万余人参加华北地区实兵演习。
轰油-6与歼-8型飞机第一次在空中对接加油成功。
我国自行设计研制、能与世界先进战机媲美的第三代歼击机——歼-10成功完成首次试飞。歼-10战斗机于2006年正式列装空军航空兵部队。
空军共投入兵力6.3万人、46.8万人次参加了抗洪抢险救灾。
中国空军航空兵、空降兵、通信兵部队抽调精锐力量赴俄罗斯，参加“和平使命-2007”上海合作组织成员国武装力量联合反恐军事演习。这次演习是中国空军首次成建制、大规模出国参加演习。
四川汶川发生特大地震，空军共出动兵力5.39万人，车辆2500余台，飞机94架参加抗震救灾，圆满完成各项救灾任务。
中国空军派出4架伊尔—76型军用运输机紧急赶赴利比亚执行人员撤离任务。在4天多时间内，空军闻令而动、精心指挥、快速准备、周密实施，4架运输机往返境内外6个机场，飞经5个国家，跨越6个时区，空中飞行46小时，单机总航程3万多公里，将1655人从利比亚转移至苏丹首都喀土穆，并将287人安全接运至北京。
2012年11月29日空军向在航空兵部队自由空战对抗比武中获胜的11名飞行员授予“金头盔”奖。空军着力构建实战化训练体系，先后形成“红剑”、“蓝盾”、“金头盔”、“金飞镖”、“擎电”等系列品牌，持续推动空军战斗力水平迈上更高层次。
中国自主研制的运-20大型运输机首次试飞成功。2016年7月，正式列装空军航空兵部队。
中国政府宣布划设东海防空识别区，并发布航空器识别规则公告和识别区示意图。同日，中国空军在识别区内进行首次空中巡逻。
空军首次组织航空兵赴西太平洋开展远海训练。此后，空军成体系开展海上方向实战化训练，多次飞越宫古海峡、巴士海峡，实施远海远洋训练，提升了远洋机动和实战能力。
空军出动轰-6K、苏-30、歼-11和侦察机、预警机、加油机等多型多架战机，实施“绕岛巡航”等训练课题，锤炼提升维护国家主权和领土完整的能力。
2018年4月18日空军出动轰-6K、苏-30、歼-11和侦察机、预警机等多型多架战机，连续3天成体系组织绕飞台湾。26日，空军再次出动轰-6K等多型战机编队飞越宫古海峡和巴士海峡，实施绕飞台湾岛训练课题。
空军组织东部、南部战区空军协同行动，出动轰炸机、侦察机双向绕飞台湾岛巡航。苏-35战机首次与轰-6K战机编队飞越巴士海峡，新型战机加入前出西太、绕岛巡航的机群。
2019年7月23日中国与俄罗斯两国空军在东北亚地区组织实施首次联合空中战略巡航。中方派出2架轰-6K飞机，与俄罗斯2架图-95飞机混合编队，位日本海、东海有关空域按既定航线组织联合巡航。
经中央军委批准，由陆军、海军、空军军医大学抽组3支医疗队共450人，分别从重庆、上海、西安等3地乘坐空军运输机出发，截至当日（除夕）23时，全部抵达武汉机场。26日，进驻武汉金银潭医院、汉口医院、武昌医院等3家定点医院，支援湖北抗击新冠肺炎疫情。
按照中央军委命令，空军出动8架伊尔-76运输机，向武汉紧急空运军队医疗力量795人、物资58吨，并与先期抵达的3支医疗力量统一编组，进驻武汉火神山新型冠状病毒感染肺炎专科医院。
搭载第七批在韩中国人民志愿军烈士遗骸的空军运-20运输机，平稳降落在沈阳桃仙国际机场。时值中国人民志愿军抗美援朝出国作战70周年，117位烈士忠骨终于重归故土。这是运-20首次担负运送在韩中国人民志愿军烈士遗骸归国任务。
第十三届中国国际航空航天博览会在广东省珠海市举行，中国空军新型战机和一批现役主战装备进行飞行展示和静态展示。随着歼-20、运-20、空警-500、红-9B和新型电子战飞机歼-16D、高空无人侦察机无侦-7等一大批新型国产主战装备陆续加入战斗序列，人民空军历史性跨入战略空军门槛。
应汤加王国关于火山灾害救援的请求，中国空军两架运-20满载饮用水、帐篷等数十吨应急和灾后重建物资星夜兼程，首次跨越赤道和国际日期变更线到达南太平洋西部，克服太平洋上空强对流天气、火山灰等不利影响，将中国人民的深情厚谊送达汤加。
新一代空中加油机运油-20投入新时代练兵备战。运油-20和歼-16开展海上方向空中加油训练，提高了实战化训练水平。
中国空军1架运-20、7架八一飞行表演队歼-10表演机从西北某机场起飞，赴埃及参加航展并进行飞行表演和静态展示。这是空军八一飞行表演队首次前往非洲国家进行飞行表演，也是表演队历次出国表演航程最远的一次。