早在红军时期，我军就拥有自己的飞机及飞行员，并且还组建了航空局，1930年2月驾驶「柯塞式」飞机的国民党空军飞行员龙文光连人带机为我鄂豫皖红军所俘。
龙文光经过我军教育后加入了红军，成为了我军第一位飞行员，被俘获的飞机也经过重新修理后命名为「列宁号」，以此为基础鄂豫皖军委组建了航空局。除了「列宁号」外，红军还拥有一架「马克思号」，这是红一方面军在攻打漳州时缴获的。
而到了抗战时期，我军选派了43人前往新疆航空队飞行班和机械班学习，之后以从新疆航空队毕业回来的学员为基础组建了八路军总部航空队，这批学员日后成为新中国空军的骨干。
尽管我军早就开始了航空事业，但由于各方面的限制，直到1949年11月，我军才正式组建空军，但成立伊始，由于飞行员及飞机有限，1950年6月才组建了第一个空军旅，至1950年11月空军「改旅设师」前，共组建了三个空军旅。
最早的3个空军旅，分别为空军第4旅、空军第3旅、空军第2旅，其中空军第4旅是空军的第一个旅，之所以不命名为「空军第1旅」是空军司令员刘亚楼借鉴了第一支红军以「红4军」命名的做法，而在空军第2旅成立没多久，便由于「改旅设师」3个空军旅分别改编为空4师、空3师、空2师。
空4旅组建于1950年6月，旅部是由三野第30军第90师师部改编而来，作为空军组建的第一个旅，空军司令部非常重视，当时空4旅在编制上隶属华东军区空军，旅长一职便由华东军区空军司令员聂凤智亲自兼任。
聂凤智是三野的一员名将，自1943年被任命为胶东军区第13团团长兼政委后，就长期在许世友麾下任职，堪称许世友麾下第一猛将。在许世友升任山东兵团司令员后，聂凤智接替许世友担任华野九纵司令员。
在聂凤智的指挥下华野九纵先是打出了「潍县团」，后又打出了「济南第一团」。建国后聂凤智被安排在华东军政大学担任教育长，华东军区空军组建时，陈老总亲自推荐他担任军区空军司令员，抗美援朝时期聂凤智还曾担任中朝联合空军司令员，1955年授中将军衔。
空军第3旅组建于1950年10月，旅部由华北军区第209师师部改编而来，空3旅首任旅长选调飞行员出身的空4旅第11团团长方子翼担任，方子翼在抗战初期便被上级安排在新疆航空队学习飞行，是第一批会驾驶飞机的红军战士。
自此方子翼长期从事航空事业，1946年八路军总部航空队组成，方子翼被任命为航空队队长，成为我军第一位航空队长，解放战争时期方子翼主要从事航空教育，先后担任东北老航校飞行训练处科长，飞行大队政委，建国后曾担任北京军区空军副司令员，1955年授少将军衔。
空军第2旅组建于空军「旅改师」前夕，首任旅长也是由飞行员出身的空4旅副旅长刘善本担任，刘善本毕业于杭州笕桥中央航校，1935年就开始学习飞行的他，有着非常丰富的飞行经验，抗战时期还被送往美国学习飞行。
1946年刘善本架机起义，成为第一位起义的原国民党军空军军官，加入我军不久后，刘善本参与了东北老航校的筹建并担任副校长，建国后刘善本曾担任空军军训部副部长，1955年刘善本被授予大校军衔，1964年晋升少将军衔。
