In 1932 werd het vliegveld onder de naam Welschap als grasbaan ingericht bij het kerkdorp Zeelst, dat in 1921 opgegaan was in Veldhoven. Op 28 september 1932 werd de "Noord-Brabantsche Aero Club" (NBAC) opgericht door o.a. Frits Philips, zelf een enthousiast sportvlieger. De nieuwe vereniging had tot doel het (sport)vliegen in deze regio te bevorderen. Later werd de club opgesplitst in de "Eindhovense Aero Club-motorvliegen" (EAC-m) en de "Eindhvense Aero Club-zweefvliegen" (EAC-z), waarvan alleen de EAC-m nog gevestigd is op de vliegbasis Eindhoven.
In april 1939 werd het vliegveld gevorderd vanwege de algemene mobilisatie. De oorlog maakte een einde aan de ontwikkelingen en aspiraties van het vliegveld Welschap. In twee dagen werd Eindhoven bezet en nam de Luftwaffe er bezit van. De naam werd veranderd in Fliegerhorst Eindhoven en de Duitsers begonnen direct met de uitbreiding van het vliegveld. Dit resulteerde in een professioneel vliegveld met drie geplaveide startbanen, 130 opstelplaatsen en 53 grote hangars. Om het vliegveld heen werden een aantal bunkers gebouwd, enkele gecamoufleerd als huizen. In 1942 werd een kampement gebouwd voor de legering van Duitse militairen.
Op 18 september 1944 werd Eindhoven en omgeving in het kader van de operatie Market Garden bevrijd door Amerikaanse paratroepen van de 101e Airborne Division. De volgende dag werd op vliegveld Welschap de Nederlandse vlag gehesen. Een Britse Airfield Repair Unit werd ingezet om meer dan 1650 bomkraters dicht te gooien.
Na de oorlog waren er tijdelijk enkele Amerikaanse en Britse squadrons gelegerd en in 1952 ging het vliegveld over in handen van de Koninklijke Luchtmacht, die drie squadrons op Eindhoven stationeerde: het 314, 315 en 316 Squadron. Er werd gevlogen met de F-84G Thunderjet en de F-84F Thunderstreak. In 1970 ging 315 Squadron over naar de Vliegbasis Twenthe en werden 314 en 316 Squadron uitgerust met de Northrop F-5.
In 1983 werden in verband met bezuinigingen op Defensie de vliegbases Eindhoven en Gilze-Rijen samengevoegd tot één organisatie. 316 Squadron werd gestationeerd op Gilze-Rijen en 314 Squadron bleef tot zijn opheffing in 1994 gestationeerd op Eindhoven. Deze squadrons gingen van de NF-5 over op de F-16.
In 1992 werd ook 334 Squadron (transporttaken) van vliegbasis Soesterberg met 12 Fokker F-27 Friendship/Troopship overgeplaatst naar Eindhoven. In 1995 werd de samenvoeging van de vliegbases Eindhoven en Gilze-Rijen weer ongedaan gemaakt en snel daarna werden het 314 en 316 Squadron opgeheven. Op Gilze-Rijen werden Apache gevechtshelikopters gelegerd, terwijl aan de Vliegbasis Eindhoven de luchttransporttaak werd toegewezen
In het begin van de jaren 80 werd een nieuwe startbaan aangelegd, om de geluidsoverlast in de Eindhovense wijk Woensel en de dorpen Nuenen en Wintelre te beperken. Dit onder protest (tot en met de Raad van State) van Veldhoven, waar de overlast zou toenemen. De nieuwe baan (destijds 04-22) heeft een andere geografische ligging dan de oude baan (08-26). Op de locatie van de oude startbaan is een nieuwe Vinex woonwijk Meerhoven verrezen. Het oorspronkelijke luchthavengebouw is bewaard gebleven en wordt nu gebruikt als wijkcentrum van deze wijk.
In juli 1996 verongelukte een Belgisch C-130 Herculesvliegtuig op het vliegveld. Het transportvliegtuig vloog daarbij in brand en kwamen 34 militairen om het leven en 9 werden ernstig verwond. Op de plaats van deze ramp bevindt zich een monument ter nagedachtenis aan de slachtoffers van deze ramp.
Vanaf het begin bleef de burgerluchtvaart zijn stempel drukken. Philips en KLM maakten niet alleen gebruik van de baan, maar ook van de door de Koninklijke Luchtmacht verzorgde verkeersleiding, brandweer, bewaking en geneeskundige en meteorologische dienst. In 1984 werd op het civiele deel van het veld een aankomst- en vertrekhal gevestigd. BASE Regional Airlines had het vliegveld als thuisbasis van 1985 tot 2001. In 2002 startte Ryanair met haar eerste lijndienst naar Londen Stansted. Dit was het begin van de uitbouw van Eindhoven Airport tot de grootste regionale luchthaven van Nederland. In 2005 volgde de opening van het nieuwe luchthavengebouw met in 2013 een verdere uitbreiding.
Eindhoven Airport is voor 51% eigendom van Schiphol Group. De gemeente Eindhoven en de provincie Noord-Brabant zijn elk voor 24,5% aandeelhouder. De grond is echter eigendom van het Ministerie van Defensie en het militaire deel draagt nog steeds de naam Vliegbasis Eindhoven.
Op de vliegbasis zijn momenteel gestationeerd:
334 Squadron verantwoordelijk voor vluchten met Fokker 50, KDC-10 en Gulfstream IV;
336 Squadron verantwoordelijk voor vluchten met C-130 Hercules;
940 Squadron verantwoordelijk voor logistiek, onderhoud en passagiersafhandeling militaire vluchten;
941 Squadron verantwoordelijk voor de verkeersleiding, meteo, brandweer, bewaking en geneeskundige dienst.
Vliegbasis Eindhoven is een ondersteunende vliegbasis van waaruit alle militaire luchttransporttaken worden gecoördineerd en uitgevoerd. De aankomst/vertrekhal op de vliegbasis is het vertrek- en terugkeerpunt voor alle uitgezonden militairen van de krijgsmacht.
In 2007 werd circa 6 miljoen kilo vracht van en naar vliegbasis Eindhoven vervoerd. Ook werden ruim 23.000 personen vervoerd. Dit alles vooral vanwege Nederlandse deelname aan ISAF in Afghanistan. Voor het vervoer werden niet alleen alle 11 transportvliegtuigen van de luchtmacht ingezet; ook werden toestellen ingehuurd en werd transport van NAVO-partners ingezet. Hierbij werden de openstellingstijden verruimd. Vaak waren nachtelijke aankomst- of vertrektijden noodzakelijk, omdat vliegoperaties over grote afstanden plaatsvinden, waarbij rekening gehouden moet worden met het vliegen over oorlogsgebied. Soms werd hierdoor op 24/7 basis gewerkt.
Er vonden in 2007 45 ambulance- en transplantatievluchten plaats. Vliegbasis Eindhoven is continu beschikbaar voor ambulance- en transplantatievluchten.
Vestiging van het MCCE
In juni 2007 hebben 15 EU- en NAVO-landen een overeenkomst getekend voor de oprichting van het Movement Coordination Centre Europe (MCCE). Dit centrum is op 1 juli 2007 op vliegbasis Eindhoven gestart en heeft als doel de inzet van tactisch luchttransport en air-to-air refueling missies tussen de deelnemende landen te coördineren over de gehele wereld.