​เมื่อวันที่ ๗ มีนาคม ๒๕๓๘ กองทัพอากาศ ได้จัดตั้ง “ศูนย์การสงครามทางอากาศ” ใช้ชื่อย่อว่า ศกอ. เป็นหน่วยอัตราเพื่อพลาง ขึ้นตรงกองบิน ๑ กองพลบินที่ ๒  มีหน้าที่ดำเนินการฝึกอบรมบุคลากรของกองทัพอากาศ ให้มีความรู้ความเข้าใจในหลักนิยม แนวความคิดทางยุทธศาสตร์ ยุทธวิธีและเทคโนโลยีการบินและการใช้อาวุธ ตลอดจนรวบรวมบทเรียนจากการใช้กำลังทางอากาศ มีผู้บังคับการกองบิน ๑ เป็น ผู้อำนวยการศูนย์ฯ โดยตำแหน่ง การจัดส่วนราชการมีหน่วยขึ้นตรง ประกอบด้วย แผนกธุรการ แผนกประวัติการยุทธ แผนกเทคโนโลยีและยุทธวิธี แผนกหลักนิยมและยุทธศาสตร์ และโรงเรียนสงครามทางอากาศ (เพื่อพลาง) โดยใช้อาคารเก่าของกองทัพสหรัฐใกล้ฝูงบิน ๑๐๑) เป็นที่ตั้งหน่วย  ... สืบเนื่องมาจากในปี ๒๕๓๗ พลอากาศเอก อมร  แนวมาลี เสนาธิการทหารอากาศ ในขณะนั้น ได้เสนอแนวคิดต่อ พลอากาศเอก ม.ร.ว.ศิริพงษ์ ทองใหญ่ ผู้บัญชาการทหารอากาศ เกี่ยวกับการจัดตั้งหน่วย เพื่อทำหน้าที่พิจารณา ศึกษา พัฒนาหลักนิยม แนวความคิดทางยุทธศาสตร์ ยุทธวิธี และเทคโนโลยีการใช้อาวุธของเครื่องบินขับไล่ รวมทั้งฝึกอบรมบุคลากร กองทัพอากาศ ให้มีพื้นฐานและความเข้าใจในเรื่องกำลังทางอากาศ ตามแนวทางของกองทัพอากาศสากล จึงได้ให้ กองบิน ๑ จัดตั้ง “ศูนย์การบินขับไล่และเทคโนโลยีการใช้อาวุธของกองทัพอากาศ” และได้ปรับเปลี่ยนเป็น “ศูนย์การสงครามทางอากาศ” ดังกล่าวข้างต้น ดังนั้นจึงได้ยึดถือวันที่ ๗ มีนาคมของทุกปีเป็นวันคล้ายวันสถาปนาศูนย์การสงครามทางอากาศ

          พลอากาศเอก ม.ร.ว.ศิริพงษ์ ทองใหญ่ ผู้บัญชาการทหารอากาศ กล่าวในพิธีเปิดศูนย์การสงครามทางอากาศ เมื่อวันศุกร์ที่ ๓๑ มีนาคม ๒๕๓๘ ความว่า ...

                    “...ศูนย์การสงครามทางอากาศแห่งนี้ จะเป็นหน่วยที่ให้การอบรมบุคลากรของกองทัพอากาศให้มีความรู้ ความสามารถ เข้าใจในเทคโนโลยีและยุทธวิธี ในการทำสงครามทางอากาศ อย่างมีประสิทฺธิภาพ ตรงตามแนวความคิด หลักนิยม ยุทธศาสตร์และนโยบายของผู้บังคับบัญชา ในการใช้กำลังทางอากาศ ในอนาคตก็สามารถถ่ายทอดวิชาการเหล่านี้ ให้กับข้าราชการกองทัพอากาศ ได้ช่วยกันพัฒนากองทัพอากาศ ให้ทันสมัยสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของสถานการณ์ได้ตลอดเวลา...”

          เมื่อ ๒๐ มิถุนายน ๒๕๓๘ ได้รับการปรับเปลี่ยนภารกิจ  ใหม่ให้มีหน้าที่ รวบรวม ศึกษา วิเคราะห์ประวัติศาสตร์การยุทธ หลักนิยม แนวความคิดทางยุทธศาสตร์ ยุทธวิธี และการปฏิบัติทางอากาศ พร้อมทั้งให้การศึกษาอบรมบุคลากรกองทัพอากาศ ในเรื่องการสงครามทางอากาศ

          ภารกิจแรกเปิดการศึกษาหลักสูตรการสงครามทางอากาศรุ่นที่ ๑ ในปี ๒๕๓๙ ระยะเวลา ๑๐ สัปดาห์ ผู้เข้ารับการศึกษาเป็นนายทหารสัญญาบัตร ชั้นยศ นาวาอากาศตรี ถึง นาวาอากาศโท จำนวน ๑๔ คน

​๑ ตุลาคม ๒๕๓๙ กองทัพอากาศยกเลิกอัตรา ๒๕๐๖ แก้ไขเป็นอัตรา ๒๕๓๙ ให้ ศูนย์การสงครามทางอากาศ เป็นหน่วยอัตราปกติ ขึ้นตรงต่อ กองบังคับการ กองบัญชาการยุทธทางอากาศ มีหน้าที่รวบรวม วิเคราะห์วิจัยกำลังทางอากาศ วิวัฒนาการของเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการทำสงคราม ดำเนินการพัฒนาหลักนิยมและให้การศึกษาเกี่ยวกับการสงครามทางอากาศ การจัดส่วนราชการ ประกอบด้วย ฝ่ายตำราและอุปกรณ์ แผนกประวัติศาสตร์การสงคราม แผนกเทคโนโลยีและยุทธวิธี แผนกหลักนิยมและยุทธศาสตร์ และโรงเรียนการสงครามทางอากาศ ส่วนที่ตั้งยังคงให้อยู่ที่กองบิน ๑ ตามเดิม

“เอกลักษณ์และแบบฉบับมรดกทางวัฒนธรรมของกองทัพอากาศ” ในปี ๒๕๔๐ ศูนย์การสงครามทางอากาศ ได้รับอนุมัติให้ก่อสร้างอาคารสำนักงานใหม่ ซึ่งออกแบบพิเศษตามคำแนะนำของอดีต ผู้บัญชาการทหารอากาศ เพื่อเป็นเอกลักษณ์ดังกล่าวข้างต้น การก่อสร้างแล้วเสร็จในปี ๒๕๔๑ และเปิดใช้งานจนถึงปัจจุบัน

 ภารกิจเปิดการศึกษาหลักสูตรการสงครามทางอากาศ ยังดำเนินการในรุ่นต่อ ๆ มาอย่างต่อเนื่อง และมีภารกิจอื่น ๆ ได้แก่ ฝึกอบรมการปฏิบัติหน้าที่ Mission Commander (MC) จัดประชุมสัมมนาเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับการใช้กำลังทางอากาศของกองทัพอากาศ จัดส่งข้าราชการเข้าร่วมการฝึกในโอกาสต่าง ๆ ตลอดจนเข้าร่วมการฝึกร่วม/ผสม  จัดข้าราชการบรรยายในสถานศึกษาทั้งในและนอกกองทัพอากาศ  แปลและเรียบเรียงบทความ รวมทั้งจัดพิมพ์วารสารการสงครามทางอากาศ รายไตรมาส ปีละ ๔ ฉบับ เพื่อเผยแพร่ความรู้เกี่ยวกับการใช้กำลังทางอากาศ  โดยได้ดำเนินการต่าง ๆ ดังกล่าวมาอย่างต่อเนื่อง

​๑ เมษายน ๒๕๕๒ กองทัพอากาศปรับโครงสร้างการจัดส่วนราชการใหม่ โดยให้ ศูนย์การสงครามทางอากาศ เป็นหน่วยขึ้นตรง กองบัญชาการกองทัพอากาศ มีหน้าที่ พิจารณา เสนอความคิดเห็น วางแผน อำนวยการ ประสานงาน ควบคุม กำกับการพัฒนา และดำเนินการเกี่ยวกับการพัฒนายุทธศาสตร์ หลักนิยม ของกองทัพอากาศ มีหน่วยขึ้นตรง ประกอบด้วย กองยุทธศาสตร์ กองหลักนิยม และกองเทคโนโลยี ที่ตั้งหน่วยอยู่ที่กองบิน ๑ ตามเดิม

​๑ เมษายน ๒๕๕๓ ได้รับอนุมัติให้ปรับปรุงสถานที่ทำงานและให้บรรจุกำลังพลของ ศูนย์การสงครามทางอากาศ เข้าปฏิบัติงานใน สำนักยุทธศาสตร์และหลักนิยม สำนักงานคลังสมอง กองทัพอากาศ (เพื่อพลาง) เพิ่มอีกภารกิจหนึ่งด้วย

ในปี ๒๕๕๔ ดำเนินการเปิดหลักสูตรการสงครามทางอากาศ รุ่นที่ ๑๔ ซึ่งเป็นรุ่นสุดท้าย เนื่องจากเป้าหมายผลผลิตของหน่วยเปลี่ยนไป

​ปี ๒๕๕๙ ศูนย์การสงครามทางอากาศ ได้รับโอนภารกิจการฝึกและศึกษาของเหล่านักบินจาก กรมยุทธการทหารอากาศ ๓ หลักสูตร คือ หลักสูตรการยุทธการระดับฝูงบินรุ่นที่ ๘๐ หลักสูตรนักบินลองเครื่อง รุ่นที่ ๓๔ หลักสูตรยุทธวิธีการรบทางอากาศ รุ่นที่ ๓๐ และเปิดการศึกษาหลักสูตรการยุทธการระดับฝูงบิน รุ่นที่ ๘๑ (สำหรับการเรียนรู้ผ่านสื่ออิเล็กทรอนิกส์) หลังจากนั้นได้โอนภารกิจการฝึกและศึกษาดังกล่าวคืนให้ กรมยุทธการทหารกาศดำเนินการต่อไป

​๑ ตุลาคม ๒๕๖๓ ศูนย์การสงครามทางอากาศ ได้รับการปรับโครงสร้างรองรับจัดตั้ง Fighter Weapon School (FWS) ตามยุทธศาสตร์กองทัพอากาศ ๒๐ ปี และนโยบายผู้บัญชาการทหารอากาศปี ๒๕๖๓ โดยแปรสภาพกองเทคโนโลยี เป็นโรงเรียนการยุทธทางอากาศ เพื่อเป็นศูนย์รวมองค์ความรู้ด้านการยุทธทางอากาศที่เป็นมาตรฐานและทันสมัย เป็นแหล่งพัฒนาขีดความสามารถและเพิ่มศักย์การบินให้แก่นักบินขับไล่/โจมตีได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถนำความรู้ที่เป็นมาตรฐานสากลมาต่อยอดและถ่ายทอดให้แก่นักบินในฝูงบิน บนพื้นฐานของการพึ่งพาตนเองอย่างยั่งยืน และเพื่อพัฒนาแนวความคิดในการใช้กำลังทางอากาศ ตลอดจนปรับปรุงหลักนิยมปฏิบัติการ (Comcept of Operations : CONOPs) ของกองทัพอากาศ ให้สอดคล้องกับเทคโนโลยีและภัยคุกคามที่เกิดขึ้น และนำยุทธวิธีไปใช้ในการฝึก รวมทั้งทดสอบยุทธวิธีในการฝึกร่วม/ผสม

​ในปี ๒๕๖๔ กองทัพอากาศ ได้จัดส่งนักบินขับไล่/โจมตี ๖ คน ที่บรรจุในโรงเรียนการยุทธทางอากาศ เดินทางไปฝึกอบรมหลักสูตร Fighter Weapons Instructor Course (FWIC) ณ ประเทศแคนาดา สำเร็จหลักสูตร พร้อมทำหน้าที่พัฒนามาตรฐานการบินรบ และสอนฝึกอบรมให้กับนักบินขับไล่/โจมตี ของกองทัพอากาศต่อไป  

​๑ ตุลาคม ๒๕๖๕  ศูนย์การสงครามทางอากาศ ได้รับการจัดตั้งเป็นหน่วยเพื่อพลาง เพื่อเป็นการยกระดับสู่กองทัพอากาศที่มีคุณภาพ ตามนโยบายผู้บัญชาการทหารอากาศปี ๒๕๖๕ และเสริมสร้างขีดความสามารถด้านการยุทธตามยุทธศาสตร์ เกี่ยวกับการพัฒนาแนวคิดการใช้กำลังทางอากาศ และเพิ่มประสิทธิภาพฝึกนักบินขับไล่/โจมตี ตลอดจนพัฒนายุทธวิธีการรบทางอากาศ