Thời Pháp thuộc

Sân bay Cát Bi được hình thành trên cơ sở là một sân bay quân sự lớn, cầu hàng không quan trọng của Pháp ở Đông Dương trong những năm tháng chiến tranh tại Việt Nam. Tại sân bay có khoảng 200 máy bay các loại thường xuyên đậu, lên xuống, bay đi, bay về các mục tiêu và được canh phòng rất cẩn mật.[7] Sau trận tập kích sân bay Cát Bi, chi viện của Pháp cho chiến dịch Điện Biên Phủ giảm rõ rệt.

Thời hòa bình lập lại và đổi mới

Sân bay Cát Bi mở cửa phục vụ mục đích thương mại và dịch vụ. Bên cạnh việc khai thác các chuyến bay tới các điểm đến quốc nội như: Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Buôn Mê Thuột (Đăk Lăk) và Cam Ranh (Khánh Hoà), Cảng hàng không Cát Bi còn được cấp quyền khai thác một số tuyến bay quốc tế.

Mở tuyến bay quốc tế

• Ngày 31 tháng 3 năm 2006, Phó Thủ tướng Vũ Khoan đã đồng ý việc thực hiện các chuyến bay chở khách giữa Hong Kong/Macau và Hải Phòng. Hãng hàng không Hong Kong Express Airways[8] và sau đó là Viva Macau[9] đã lần lượt khai thác tuyến bay này. Tuy nhiên, sau đó đường bay bị gián đoạn vì hiệu quả mang lại chưa cao.
• Ngày 21/8/2015, Jetstar Pacific đã khai trương đường bay Hải Phòng - Macau - Hải Phòng theo hình thức thuê chuyến với tần suất 2 chuyến khứ hồi/tuần vào các ngày thứ Hai và thứ Sáu bằng tàu bay A320. Chuyến bay xuất phát từ Sân bay Cát Bi (Hải Phòng) lúc 13h00, đến Sân bay quốc tế Macau (Trung Quốc) lúc 15h50. Chiều ngược lại xuất phát lúc 16h35, hạ cánh lúc 17h25.[10]
• Ngày 30/9/2019, Ruili Airline đã khai trương đường bay Hải Phòng - Côn Minh, với tần suất 7 chuyến khứ hồi/tuần bằng tàu bay B737. Chuyến bay xuất phát từ Sân bay Côn Minh lúc 20h20, đến sân bay Cát Bi lúc 20h50, chiều ngược lại xuất phát lúc 21h50, hạ cánh lúc 0h15.