学院前身是1952年建校初期的飞机制造专科，1956年整合设立飞机系。1970年西北工业大学直升机设计专业整体迁入飞机系。1993年更名飞行器系。2000年组建航空宇航学院。2019年更名为航空学院。

学院下设飞行器系、振动工程研究所、结构强度研究所、微纳器件系统研究所、智能材料与结构研究所、精密驱动与控制研究所、基础力学与测试系、人机与环境工程系、空气动力学系、航空航天交叉研究院等10个系、所。

学院设有航空宇航科学与技术、力学2个一级学科国家重点学科，2017年力学学科入选第一轮“双一流”建设学科名单，2022年力学、航空宇航科学与技术学科入选第二轮“双一流”建设学科名单。航空宇航科学与技术、力学、机械工程、仪器科学与技术、机械等5个学科专业具有博士学位授予权，动力工程及工程热物理学科具有硕士学位授予权。设有航空宇航科学与技术、力学2个博士后流动站。

学院设有飞行器设计与工程、工程力学、飞行器环境与生命保障工程、建筑环境与设备工程4个本科专业，其中前3个专业为国家级一流本科专业建设点，建筑环境与设备工程为江苏省一流本科专业建设点；飞行器设计与工程专业入选教育部“卓越工程师培养计划”，力学拔尖学生培养基地入选教育部“基础学科拔尖学生培养计划2.0”。

学院航空宇航科学与技术和力学两个学科相互促进发展，特色优势学科方向有：飞机设计、流体力学、智能材料与结构、一般力学与力学基础、固体力学、工程力学、人机与环境工程、纳米力学与纳智能材料器件、精密驱动与振动利用等。学院建有航空航天结构力学及控制全国重点实验室和超声电机国家地方联合工程实验室2个国家级科研创新平台，以及飞行器先进设计技术国防重点学科实验室、蟠龙智能精密驱动实验室、纳智能材料器件教育部重点实验室、飞行器环境控制与生命保障工业和信息化部重点实验室、非定常空气动力学与流动控制工业和信息化部重点实验室、多功能轻量化材料与结构工业和信息化部重点实验室、智能材料与结构航空科技重点实验室、江苏省风力机设计高技术研究重点实验室、江苏省超声电机工程研究中心、江苏省应用力学中心、先进通用飞机工业和信息化部协同创新中心、轻型通用航空飞行器技术江苏高校协同创新中心、江苏省全电垂直起降飞行器研发创新平台等13个省/部级科研基地和“智能航空器设计与制造”长江教育创新带人才培养与科技创新合作体。

航空学院秉承负重奋进、志在超越的南航精神，以创建世界一流航空学院为目标，以建设一流学科和一流专业为牵引，以实施业绩导向的制度创新为抓手，统筹推进队伍建设、人才培养、科学研究、国际合作、党建和文化建设等方面的改革创新，办学活力显著迸发，发展成果竞相涌现，书写了学院发展的新辉煌。