Sau khi chiếm được một số căn cứ không quân của Việt Nam Cộng hòa, Đại tướng Võ Nguyên Giáp đã chỉ thị cho Bộ Tư lệnh Phòng không - Không quân cử ngay phi công và nhân viên kỹ thuật vào sân bay Đà Nẵng tiếp nhận máy bay và tiếp thu kỹ thuật để sử dụng loại máy bay chiến lợi phẩm vừa thu được, chuẩn bị sử dụng một phi đội A-37 sẵn sàng nhận lệnh xuất kích do Bộ Tư lệnh chiến dịch sẽ ra lệnh trực tiếp.

Với sự giúp đỡ của phi công Nguyễn Thành Trung và sự hợp tác 2 sĩ quan Không lực Việt Nam Cộng hòa là Trần Văn On và Nguyễn Ngọc Xanh, các máy bay A-37 chiến lợi phẩm được kiểm tra và chọn ra 5 chiếc để tham gia chiến dịch (gồm 2 chiến phục hồi từ sân bay Đà Nẵng và 3 chiếc phục hồi từ sân bay Phù Cát), đồng thời, hỗ trợ bốn phi công MiG-17 thuộc Trung đoàn 923 Không quân Nhân dân Việt Nam được lựa chọn để lái chuyển loại là Nguyễn Văn Lục, Từ Đễ, Hán Văn Quảng và Hoàng Mai Vượng. Sau 5 ngày huấn luyện, ngày 26 tháng 4 năm 1975, toàn bộ các phi công và máy bay đã được tập kết tại sân bay Thành Sơn. Tại đây, ngày 28 tháng 4, Phi đội Quyết thắng được thành lập, gồm 6 phi công Nguyễn Thành Trung, Nguyễn Văn Lục, Từ Đễ, Hán Văn Quảng, Hoàng Mai Vượng và Trần Văn On. Ngay trong hôm đó, phi đội cất cánh và ném bom vào sân bây Tân Sơn Nhất, phá hủy nhiều máy bay tại đây, gây hoang mang cho những lực lượng chiến đấu và những người di tản tại đây.

Sau khi thống nhất, Phi đội Quyết thắng được giải thể, tuy nhiên các phi công được giao nhiệm vụ tiếp nhận và kiểm tra các máy bay chiến lợi phẩm. Ngày 21 tháng 5 năm 1975, Bộ Quốc phòng đã quyết định thành lập 2 trung đoàn trực thăng 917 và 918, và 2 trung đoàn máy bay chiến đấu 935 và 937.

Căn cứ Thành Sơn ban đầu chỉ là nơi huấn luyện và sử dụng các máy bay chiến lợi phẩm F-5E TigerII và A-37 Dragonfly. Sau khi các loại máy bay này hết hạn sử dụng và thải hồi, một thời gian căn cứ chuyển sang sử dụng loại máy bay L-39 Albatros chỉ dùng cho huấn luyện. Cuối thập niên 1980, trung đoàn 937 được chuyển căn cứ từ Cần Thơ về Thành Sơn và tiếp nhận những máy bay Su-27SK/UB đầu tiên của Việt Nam. Tuy nhiên, đến cuối thập niên 1990, các máy bay Su-27 được chuyển thuộc về trung đoàn 935 đóng tại Biên Hòa. Trung đoàn được lệnh tiếp nhận các máy bay Su-22M4 và Su-22UM3K mua lại từ Ba Lan và sử dụng cho đến ngày nay.

Căn cứ không quân Thành Sơn là căn cứ chính của Trung đoàn 937 (còn gọi là Đoàn C37). Trung đoàn trưởng cũng là chỉ huy trưởng của căn cứ. Ngoài các phi công chiến đấu, căn cứ còn có một tiểu đoàn căn cứ, làm nhiệm vụ bảo vệ, hậu cần sân bay và bảo dưỡng, sửa chữa kỹ thuật, quân số xấp xỉ khoảng 1.000 người.

Trước tình hình xuống cấp của các máy bay đời cũ, chính phủ Việt Nam đã có ý định trang bị các máy bay mới cho lực lượng Không quân Nhân dân Việt Nam. Căn cứ không quân Phan Rang và Trung đoàn Không quân chiến đấu 937 cũng nằm trong đề xuất trang bị, nhằm mục tiêu hỗ trợ các việc phòng thủ và kiểm soát biển tại Biển Đông và Trường Sa.