为满足中国民航事业快速发展对民航高素质管理人才和科技人才的需求，1993年，原中国民航总局和中国航空工业总公司联合创建成立民航学院；2002年，为适应民航事业对飞行人才的需求，学校成立飞行学院；2012年工业和信息化部、中国民用航空局共建南京航空航天大学民航特色学科专业。

学院实行董事会管理机制，董事会由中国民航局空管局、7大地区管理局、7大地区空管局、机场集团、航空公司以及民航研究所等30家民航企事业单位组成。学院下设空中交通系、交通运输系、民航工程系、飞行技术系、土木与机场工程系。

学院坚持人才强院，实行引培并举，着力打造一支素质过硬、结构优良的师资队伍。现有专任教师131人，其中教授27人，副教授57人，博士生导师23人。国务院学位委员会学科评议组成员2人，教育部新世纪优秀人才支持计划1人，中科院百人计划1人，国务院、中央军委空管委专家组成员2人，交通运输部专家组成员2人，民航局特聘专家2人，国家空管委空域评估特聘专家2人。江苏省“优青”1人，省部级优秀教师4人，入选江苏省“333”工程6人次，入选江苏省“六大人才高峰”4人，入选江苏省“青蓝工程”学术带头人及优秀青年骨干教师等10人次，入选民航局科技创新拔尖人才6人次；获批民航科技重点领域创新团队2个；获批江苏省“六大人才高峰创新团队”1个。此外，学院注重外籍高层次人才的引聘，现有美国工程院院士1人、英国皇家工程院院士1人，国家外专千人计划1人，国家外专高端计划2人，江苏省外专百人计划3人，交通运输领域的海外知名高校教授10人，外籍教师3人。

学院现有江苏省重点学科-交通运输工程一级博士点学科1个，土木工程一级硕士点学科1个，包括交通信息工程及控制、交通运输规划与管理、载运工具运用工程、道路与铁道工程、适航技术与管理等5个二级博士点学科和结构工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程等4个二级硕士点学科；交通运输工程博士后流动站1个、载运工具运用工程国防重点学科1个、航空器适航技术国防特色学科1个、适航技术与管理国防紧缺专业1个；交通运输工程、航空工程、AMBA以及建筑与土木工程专业硕士学位授权点4个；设有交通运输、飞行技术、飞行器适航技术以及土木工程4个本科大类专业。交通运输和土木工程专业为国家一流专业。目前共有在读全日制本科生3428人，在读研究生564人。

学院建有国家空管飞行流量管理技术重点实验室、民航飞机健康监测与智能维护重点实验室、民航局机务维修工程科研基地、民航协同空管技术与应用重点实验室、江苏省工程技术中心、民航工程中心、工信部空管育人示范基地等省部级科研和教学平台近10个。“十二五”以来，学院承担973、863、国家科技支撑计划、国家自然科学基金等国家级项目/课题/子课题80余项、省部级科技项目70余项、民航类科技服务项目800余项；获国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步一等奖5项/二等奖11项/三等奖4项；获授权发明专利120余项；在国内外期刊发表论文1700余篇，其中SCI、EI、CPCI收录1000余篇，出版著作59部。

经过20多年的发展，学院已成为中国民航事业重要的人才培养及科学研究基地，建成了学士、硕士、博士完备的民航人才培养体系和交通运输工程学科体系，在一流学科建设、科技创新、社会服务等方面走出了一条教育、科技、体制协同创新发展的特色之路。