為滿足中國民航事業快速發展對民航高素質管理人才和科技人才的需求，1993年，原中國民航總局和中國航空工業總公司聯合創建成立民航學院；2002年，為適應民航事業對飛行人才的需求，學校成立飛行學院；2012年工業和信息化部、中國民用航空局共建南京航空航天大學民航特色學科專業。
學院實行董事會管理機制，董事會由中國民航局空管局、7大地區管理局、7大地區空管局、機場集團、航空公司以及民航研究所等30家民航企事業單位組成。學院下設空中交通系、交通運輸系、民航工程系、飛行技術系、土木與機場工程系。
學院堅持人才強院，實行引培并舉，著力打造一支素質過硬、結構優良的師資隊伍。現有專任教師131人，其中教授27人，副教授57人，博士生導師23人。國務院學位委員會學科評議組成員2人，教育部新世紀優秀人才支持計劃1人，中科院百人計劃1人，國務院、中央軍委空管委專家組成員2人，交通運輸部專家組成員2人，民航局特聘專家2人，國家空管委空域評估特聘專家2人。江蘇省“優青”1人，省部級優秀教師4人，入選江蘇省“333”工程6人次，入選江蘇省“六大人才高峰”4人，入選江蘇省“青藍工程”學術帶頭人及優秀青年骨干教師等10人次，入選民航局科技創新拔尖人才6人次；獲批民航科技重點領域創新團隊2個；獲批江蘇省“六大人才高峰創新團隊”1個。此外，學院注重外籍高層次人才的引聘，現有美國工程院院士1人、英國皇家工程院院士1人，國家外專千人計劃1人，國家外專高端計劃2人，江蘇省外專百人計劃3人，交通運輸領域的海外知名高校教授10人，外籍教師3人。
學院現有江蘇省重點學科-交通運輸工程一級博士點學科1個，土木工程一級碩士點學科1個，包括交通信息工程及控制、交通運輸規劃與管理、載運工具運用工程、道路與鐵道工程、適航技術與管理等5個二級博士點學科和結構工程、巖土工程、防災減災工程及防護工程、橋梁與隧道工程等4個二級碩士點學科；交通運輸工程博士后流動站1個、載運工具運用工程國防重點學科1個、航空器適航技術國防特色學科1個、適航技術與管理國防緊缺專業1個；交通運輸工程、航空工程、AMBA以及建筑與土木工程專業碩士學位授權點4個；設有交通運輸、飛行技術、飛行器適航技術以及土木工程4個本科大類專業。交通運輸和土木工程專業為國家一流專業。目前共有在讀全日制本科生3428人，在讀研究生564人。
學院建有國家空管飛行流量管理技術重點實驗室、民航飛機健康監測與智能維護重點實驗室、民航局機務維修工程科研基地、民航協同空管技術與應用重點實驗室、江蘇省工程技術中心、民航工程中心、工信部空管育人示范基地等省部級科研和教學平臺近10個。“十二五”以來，學院承擔973、863、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金等國家級項目/課題/子課題80余項、省部級科技項目70余項、民航類科技服務項目800余項；獲國家科技進步二等獎1項、省部級科技進步一等獎5項/二等獎11項/三等獎4項；獲授權發明專利120余項；在國內外期刊發表論文1700余篇，其中SCI、EI、CPCI收錄1000余篇，出版著作59部。
經過20多年的發展，學院已成為中國民航事業重要的人才培養及科學研究基地，建成了學士、碩士、博士完備的民航人才培養體系和交通運輸工程學科體系，在一流學科建設、科技創新、社會服務等方面走出了一條教育、科技、體制協同創新發展的特色之路。
