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。

学院下设直升机系、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11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：直升机设计、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、直升机动力学全国重点实验室、超声电机国家地方联合工程实验室、纳智能材料器件教育部重点实验室、飞行器先进设计技术国防重点学科实验室、精密驱动技术国防重点学科实验室、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、直升机技术工业和信息化部协同创新中心、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17个国家和省部级科研基地。2020年获批“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。