Sân bay Cam Ranh do quân đội Hoa Kỳ xây dựng và được sử dụng là căn cứ Không quân Hoa Kỳ trong thời gian chiến tranh. Năm 1973, sau Hiệp Định Paris, Hoa Kỳ trao căn cứ này lại cho Không lực Việt Nam Cộng hòa.

Sau 1975, sân bay Cam Ranh tiếp tục được sử dụng vào mục đích quân sự cho tới năm 2004. Ngày 19 tháng 5 năm 2004, sân bay Cam Ranh đón chuyến bay dân sự đầu tiên, bay từ Hà Nội thay thế cho sân bay Nha Trang nằm trong nội thị thành phố bị hạn chế về diện tích và vì lý do an toàn.

Ngày 16 tháng 8 năm 2007, Văn phòng chính phủ ra quyết định nâng cấp cảng hàng không Cam Ranh trở thành cảng hàng không Quốc tế. Tháng 12 năm 2009, bằng việc đưa vào sử dụng nhà ga hàng không mới, hiện đại, quy mô lớn bậc nhất miền Trung, sân bay Cam Ranh chính thức trở thành Cảng hàng không quốc tế thứ ba của khu vực này.[6]. Ngay trong buổi sáng công bố quyết định trở thành cảng hàng không quốc tế, sân bay đã đón chuyến bay đầu tiên do Hãng Hàng không Silk Air Singapore thực hiện bay thẳng từ Singapore đến Việt Nam bằng máy bay Airbus A319[7].