Sverige fick ett självständigt flygvapen 1926 som en följd av 1925 års försvarsbeslut (se rutan nedan). Redan 1912 hade armén fått ett spaningsflyg som förlades till Axvall utanför Skara. Även marinen hade sitt flyg. Det svenska flygvapnet var ett av de första i världen.
De första flygkårerna sattes upp vid Hässlö i Västerås (F 1), Hägernäs i Stockholm (F 2), Malmslätt i Linköping (F 3) och Frösön i Östersund (F4). Till Ljungbyhed (F 5) förlades ett skolförband.
Alla dessa flygförband blev stoltheter för bygden och bars upp av en folklig sympati som demonstrerades vid s.k. flygdagar med flyguppvisningar och demonstrationer av planen. Internt inom flygvapnet förekom dock uppmärksammade stridigheter, framför allt mellan officerare som kommit från armén respektive marinen.
Försvarsbeslutet 1936 blev avgörande för flygets utveckling. De tidigare flygkårerna ombildades till flygflottiljer, och det bestämdes att Sverige skulle ha 257 flygplan. Flygvapnet fick egen officersutbildning och - kanske viktigare för framtiden - grunden lades till en svensk flygtillverkning. Andra världskriget visade vilken betydelse flyget hade i den moderna krigföringen. En kraftig upprustning skedde också av det svenska flygvapnet, dels genom import, dels genom den egna flygplansindustrin; Saab började sin tillverkning av flygplan 1938.
Sverige var ett av de första länder som konsekvent började utnyttja jetdrivna flygplan. Jaktflygplanet Saab J 21 R provflögs första gången 1947. Det följdes av ett helt nytt jaktplan, Saab J 29 ("Flygande tunnan"), som till stor del var en inhemsk produkt. Flygande tunnan fick så småningom inhemska efterföljare i form av Draken och Viggen, av vilka den första kunde säljas utomlands. Det svenska flygvapnet bedömdes vara det fjärde största i världen vid mitten av 1950-talet.
Debatterna kring det militära flyget har i hög grad rört sig om vilken typ av flygplan som behövs och i vilken utsträckning de efterfrågade planen ska tillverkas i Sverige. Saab utvecklades efter andra världskriget till ett internationellt flygföretag men mötte allt hårdare konkurrens. Trots detta beslutade riksdagen under 1980-talet att låta bygga ett inhemskt plan för jakt, attack och spaning, JAS 39 Gripen, som skulle motsvara högt ställda krav på prestanda.
Antalet flygflottiljer har skurits ned kraftigt under 1980- och 1990-talen, men Sverige har fortfarande ett avancerat flygvapen.