创建时期(1949.1～1953.12)
中国共产党很早就重视发展航空事业。在革命战争年代极端困难条件下，培养、储备了一批航空技术人才。大革命时期，选派共产党员进
国民革命军航空学校学习。土地革命战争时期，选调一些共产党员、共青团员到苏联学习航空技术。
抗日战争时期，选调一批共产党员到
国民党航空学校和新疆边防督办公署航空队学习；在延安开办培养航空机械工程人才的学校。
解放战争时期，在东北创办人民军队第一所航空学校，培养航空技术人才，为建立
人民空军做准备。1949～1953年，根据中共中央决策，在陆军基础上建设空军。逐步建立健全作战指挥、教育训练和勤务保障体系，遂行要地防空任务，组成中国人民志愿军空军参加
抗美援朝，支援陆军部队进军西藏和进行围剿土匪作战，成为一支有一定战斗力的空中力量。
成立领导机关 1949年1月8日，
中共中央政治局在《目前形势和党在一九四九年的任务》的指示中提出，1949年及1950年，争取组成一支能够使用的空军。3月30日，在北平(今北京)成立军委航空局，常乾坤任局长、王弼任政治委员。统一领导全国的航空工作，组织接管缴获的航空器材、修复机场、收容教育改造国民党空军航空技术人员，为建立人民空军创造条件。
7月10日，中共中央
毛泽东主席写信给
周恩来，提出建立人民空军。周恩来随即组织筹建空军的工作。26日，
中央军委决定，以中国人民解放军第14兵团机关和军委航空局合并组成
中国人民解放军空军领导机构。10月25日，任命刘亚楼为空军司令员、萧华为空军政治委员兼政治部主任。11月11日，中国人民解放军空军司令部在北京成立，原军委航空局撤销，其人员及业务移交空军司令部。空军领率机关先后设参谋部(司令部)、训练部、政治部、工程部、后勤部、干部部和空军直属政治部等部门。
1949年4月～1950年1月，先后成立华北、华东、华中(后改中南)、西北、西南、东北军区司令部航空处，归所在军区建制。统一领导接收、管理国民党空军遗留的航空设施、物资和人员，办理航空业务。1950年8月～1951年12月，以各军区司令部航空处和陆军部分军、师机构为基础，先后成立华东、东北、西南、中南、华北、西北军区空军司令部。1952年3月，中央军委决定，对全国各战略区的
空军部队、学校、机关，实行由军委空军领导机关和各大军区领导机关双重领导，各大军区主要为作战指挥关系，军委空军主要为建制领导关系，空军部队建设和管理由军委空军统一负责。
1950年6月朝鲜内战爆发后，以美国为首的“联合国军”出兵干涉，
朝鲜民主主义人民共和国处境危急，中国的安全受到严重威胁。在中国人民志愿军地面部队入朝作战不久，中共中央决定，组成中国人民志愿军空军，参加抗美援朝作战。1951年3月，成立中朝空军联合司令部，统一领导指挥志愿军空军。11月，在辽西省开原(今辽宁开原)组建1个空军军部；1952年8月、1953年3月，在辽东省安东(今
辽宁丹东)、上海、
山东潍坊各组建1个空军军部，加强空军部队的领导指挥。
建立院校培训体系 1949年7月，中共中央在筹划建立人民空军时决定，以东北老航校的干部、学员为骨干，请苏联派出专家协助，向苏联购买飞机和航空器材，尽快建立一批航空学校。至1950年1月，新建7所航空学校，以速成方式培养飞行、航空机务等专业技术人才。1951年以后，继续新建航空学校，并将飞行人员和地勤人员同校合训改为分校培训。到1953年底，空军有13所航空学校，培训飞行人员5 945名(其中女飞行人员55名)、航空机务人员2.4万余名、其他干部近1 400名。1950～1953年，先后成立8个航空预科总队(后改称航空预备学校)，对准备入航空学校的学员集中进行预科教育。1951～1953年，还先后成立机务学校、干部学校(1952年9月改称空军政治干部学校)和指挥员训练班，逐步建立多种类型、综合性院校培训体系。
组建部队 空军成立初期，中央军委采纳空军关于在陆军基础上进行建设的指导方针。1950～1951年，从陆军部队调给空军12个师部、49个团部，用于组建空军部队。1950年6月19日，空军第一支航空兵部队在南京组建，称中国人民解放军空军第4混成旅。7月26日，中国人民解放军第一支空降兵部队在上海组建，称中国人民解放军空军陆战第1旅，后改称空军陆战第1师、伞兵教导师。11月2日，空军部队的旅改称师。24日，在四川新津组建空军第一个运输航空兵团。1951年4月24日，组建空军第一个运输航空兵师。至1953年底，空军部队发展到28个师，各型飞机3 000余架。
建立保障体系 空军成立初期，在国家经济很困难的情况下，中共中央决定整修和新建一批机场，保障航空学校和航空兵部队使用。雷达、通信、气象等保障机构也陆续建立。空军专用经费和物资由空军负责供应，全军通用经费和物资由军区负责供应。全军实行新的供应保障体制后，1952年9月1日起，空军按照建制关系全面组织后勤供应保障，基本上实行空军—军区空军—部队供应体制。在东北、华东成立有空军后方勤务部分部，每个分部负责1个地区或1个作战方向空军部队的后勤供应保障。
担负作战任务 中共中央最早赋予空军的任务是参加解放台湾作战。1950年，
朝鲜战争爆发后，中共中央决定组成中国人民志愿军空军，参加抗美援朝作战。1950年12月～1953年7月，中国人民志愿军空军共击落以美军为首的“联合国军”飞机330架、击伤95架；被击落231架、被击伤151架。有300多个单位、8 000余人立功，其中6个单位荣立集体一等功，21人获英雄、模范称号。
1952～1953年，在国土防空作战中，共击落、击伤入侵和窜扰飞机8架。1952年9月20日，击落入侵上海地区的美军B－29型轰炸机1架，取得空军国土防空的首次战果。1950年4月～1952年11月，支援陆军部队进军西藏，在康藏高原开辟航线25条，空投各种物资2 326吨。1952年7月，配合陆军部队围歼四川黑水和甘肃南部等地区土匪，实施空中侦察、轰炸、扫射、散发传单和后勤支援。
全面发展时期(1954.1～1966.4)
根据1953年12月7日～1954年1月26日召开的全国军事系统党的高级干部会议决定，空军全面加强建设。按照中央军委统一部署，1957年5月，中国人民解放军空军与防空军合并为空军，实行空防合一体制，并进行精简整编。随着主要武器装备由中国自行生产，部队进一步发展，战斗力显著增强，在国土防空和协同陆、海军解放沿海岛屿等作战中取得突出战绩。
空军与防空军合并 1957年2月21日，中央军委决定，中国人民解放军空军与防空军合并为空军。5月17日，空军、防空军机关合署办公。刘亚楼任司令员，吴法宪任政治委员。各军区空军、防空军机关陆续合署办公。7月26日，防空军军种名称撤销，原防空军部队、学校划归空军建制。
加强领导指挥机构建设 空军与防空军合并后，进一步加强空军领导指挥机构建设。1956年3月，在河北杨村(今天津杨村)组建1个空军军部，1957年12月移驻济南。1958年8月，成立福州军区空军领导机关，统一领导指挥驻福建、江西省的空军部队。1958年11月～1960年2月，在吉林、广东、福建各组建1个军级指挥机构。1960年8月、1965年10月，先后成立昆明、成都军区空军领导机关。
按照与中国人民解放军总部机关对口的原则和空军业务工作特点，空军领率机关机构设置陆续调整。至1966年5月，设有11个部：司令部、政治部、后勤部、工程部、军训部、军校部、科研部、高射炮兵指挥部、第二高射炮兵指挥部、雷达兵部、直属政治部。
扩建部队 1956年9月，开始装备中国自行生产的作战飞机，并继续从国外购买部分飞机等装备，部队逐步发展。1958年10月，组建第一批地空导弹兵部队。1959年开始，歼击航空兵师陆续组建主要用于夜间作战的分队。为提高机动作战能力，1961年下半年，航空兵部队全面实行基地化。飞行团改为飞行大队。基地归航空兵师建制，将可以固定在基地的人员、装备都归基地建制，基地担负后勤和航空工程机务保障任务，航空兵师机动时，基地所属人员、装备不随之机动。1961年6月，陆军1个军调归空军，改建为空降兵部队。地空导弹、高射炮、雷达等装备国产化后，部队加快发展，防空力量得到加强，对空警戒、指挥引导保障能力进一步提高。
加强教育训练 1954～1965年，空军院校陆续进行调整。1958年，撤销一批预备学校、文化学校，先后成立空军学院、工程学院、高级专科学校及通信、卫生等院校。至1965年底，空军共有29所院校，建立了较完善的培训体系，使各类指挥干部和专业技术人员有了培训场所。
1959～1961年，苏联政府单方面撕毁援助中国的协议，中国国民经济发生严重困难，航空发动机、零备件和燃料严重短缺。为克服困难，航空兵部队开展“地面苦练，空中精飞”活动，采取“大集中、小穿插”、“平行训练”等方法，保持部队战斗力，完成了空军入闽作战和国土防空作战等任务。1964年，通过开展群众性练兵和大比武活动，部队的技术战术水平明显提高。
制订法规、编写教材 中国人民解放军空军创建时期使用的法规、教材基本上是照搬苏联的。1959年1月开始，抽调大批人员，全面地编写条令、条例、大纲、教材，进行空军成立以来第一次大规模理论建设工作。历时6年6个月，完成各种条令、条例、大纲、教材、操典等306本。对加强空军正规化建设，提高工作质量和效率，推动军事理论的研究和发展，起到重要作用。
进行国土防空作战 朝鲜战争结束后，美军飞机经常侦察、袭扰中国大陆和沿海地区，台湾当局飞机频繁入窜大陆，防空作战形势紧张。1954年1月～1966年5月，在国土防空作战中，击落美国和台湾当局飞机51架、击伤49架。首创用装备机载雷达的截击机和高射炮在夜间击落B-17、P-2V型飞机，用地空导弹击落RB-57D和U-2型高空侦察机，用歼-6型飞机击落美国无人驾驶高空侦察机等战 例。