兰州军区空军是中国人民解放军空军驻兰州军区的战役军团。归空军建制，受空军、兰州军区双重领导。领导和指挥驻陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆5省、自治区及西藏阿里、内蒙古西部地区空军部队。主要担负本区防空作战，空中进攻作战，协同陆军作战等任务。
1951年9月10日，中央军委决定，成立中国人民解放军西北军区空军司令部。12月，由西北军区司令部航空处与陆军第6军军部合编，在兰州成立(1952年6月～1969年11月驻西安)。机关设司令部、政治部、后勤部、工程部、干部管理部。1954年5月15日，改称西北军区空军部。1955年5月6日，改称兰州军区空军司令部。1958年8月22日，改称兰州军区空军。1970年2月，军区空军机关整编为司令部、政治部、后勤部。1976年2月，增设航空工程部，1993年9月，改称装备技术部，1998年12月，整编为装备部。
西北军区空军机关成立后，首先接收并领导原由西北军区领导的2个航空预科总队。1952年5月，组建1个航空兵师。1953年12月，驻西安地区1所航空学校划归西北军区空军司令部领导。1957年4月，驻四川地区空军部队划归兰州军区空军司令部建制(1965年10月，改归成都军区空军指挥所建制)。1962年下半年，驻新疆和田地区和西藏拉萨地区空军部队归兰州军区空军建制(1969年1月，西藏拉萨地区空军部队改归成都军区空军指挥所建制)。1964年11月和1969年11月，先后组建2个空军军部。1975年2月，兰州军区空军辖区空军院校，由空军直属改归兰州军区空军建制。1985年下半年，调整、撤销、合并部分单位。至20世纪末，兰州军区空军发展成为一支包括航空兵、地空导弹兵、高射炮兵、雷达兵、通信兵和其他专业兵组成的合成军队。
