Lễ khởi công xây dựng dự án được tổ chức vào cuối tháng 11 năm 2008.[12] Đến thời điểm tháng 8 năm 2011, các hạng mục chính như đường hạ - cất cánh, đường lăn, sân đỗ máy bay (gồm ba gói thầu) và nhà ga hành khách (gồm sáu gói thầu) đang triển khai xây dựng nước rút, chín gói thầu có khối lượng thực hiện đạt khoảng 45%.[11] Đến tháng 12 năm 2011, tổng giá trị các gói thầu đạt 50%.[4]

Tuy nhiên, các hệ thống cơ sở hạ tầng giao thông đồng bộ (bao gồm tuyến trục giao thông Bắc- Nam, đường vòng quanh đảo và các tuyến đường nhánh xung quanh) chưa kết nối với sân bay do thi công chậm. Nguyên nhân việc này là chính phủ rót vốn chậm so với kế hoạch,[7] nợ khối lượng thầu của các công trình giao thông là 150 tỷ đồng. Giới chức địa phương cho biết điều này "ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ triển khai các dự án du lịch, đầu tư cũng như thu hút du khách đến Phú Quốc". Ngoài ra hệ thống cầu và dự án cáp ngầm 110kV xuyên biển Hà Tiên - Phú Quốc cũng tiến hành trì trệ so với tốc độ xây dựng sân bay.[11]

Công tác xây dựng giai đoạn đầu và bay hiệu chuẩn đã hoàn thành vào cuối tháng 11 năm 2012, bắt đầu hoạt động từ ngày 2 tháng 12 năm 2012 và chính thức phục vụ các chuyến bay từ ngày 2 tháng 12 năm 2012[13].