1955年08月24日，第二工业部四局正式决定成立“西安第三工业学校筹备组”。
1955年10月15日，沈阳航校基建科副科长魏玉书奉命带领24人在西安航校现址启动了建校前期的基建工作。
1956年02月07日，第二工业部四局发布通知，将“西安第三工业学校”更名为“西安航空工业学校”。
1956年08月30日，西安航空工业学校举行了第一届开学典礼，共有1643名新生（包括兰州航校在西安航校借读的810名学生）及301名教职工（包括兰州航校在西安的教职工）参加。
2012年05月18日，西安航空学院阎良校区正式挂牌成立，同日，中航工业集团设立的“中航工业高技能人才培训基地”也在西安航空学院阎良校区挂牌成立。
2013年3月，教育部同意增设机械制造及其自动化、材料成型与控制工程、自动化、电气工程及其自动化、建筑环境与能源应用工程、计算机科学与技术等六个本科专业。
2012年3月，经国家教育部批准，西安航空技术高等专科学校升格为西安航空学院；同年5月，阎良校区正式挂牌成立。
2015年10月15日，西安航空学院隆重举行了建校60周年校庆大会。
历任党委书记包括：
- 李迈强：1997.7-2008.4.18任西安航空技术高等专科学校校长；
- 陈万强：2010.12-2012.5任西安航空技术高等专科学校校长；
- 陈万强：2012.5-2016.10任西安航空学院院长；
- 曹庆年：2016.10至今任西安航空学院院长。
截至2020年1月27日，学校官网显示，学院现有在校生超过10000名，教职员工650余人，其中专任教师400余人。学校现有教职工1000余人，包括正高职称人员48人，副高职称人员219人，具有研究生学历者692人，其中博士168人，专任教师655人。学校还聘用了50名客座教授，其中包括2名院士和20余名著名专家学者。学校拥有1个国家级教学团队、7个省级教学团队，1名国家级教学名师，8名省级教学名师，3名省级优秀教师，5名省级师德标兵，1名省级优秀青年教师，1名享受国务院特殊津贴教师，50余人次在省级以上学会担任职务。
截至2020年1月27日，学校官网显示，学校设有飞行器学院（民航学院）、机械工程学院、电子工程学院、材料工程学院、能源与建筑学院、车辆工程学院、计算机学院、经济管理学院、外国语学院、人文学院、理学院、创新创业学院、士官学院、继续教育学院、马克思主义学院（思想政治理论课教学科研部）和体育部等17个教学院（部）。
截至2020年1月27日，学校官网显示，学校现有沣惠、阎良两个校区，占地1158亩，校舍建筑面积40余万平方米；教学仪器设备总值1.64亿元；纸质图书106余万册，电子图书近170万册；设有航空综合实验实习基地、飞机结构实验室等130个校内实习基地及实验室，以及76个校外实习实训基地。
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