中国国际航空股份有限公司的前身中国国际航空公司成立于1988年。根据国务院批准通过的《民航体制改革方案》，2002年10月11日，以中国国际航空公司为基础，联合中国航空总公司和中国西南航空公司，正式成立了中国航空集团公司，并以联合三方的航空运输资源为基础，组建了新的中国国际航空公司。2004年9月23日，中国航空集团公司、中国航空（集团）有限公司作为发起人，召开了中国国际航空股份有限公司的创立大会。2004年9月30日，经国务院国有资产监督管理委员会批准，中国国际航空股份有限公司在北京正式成立。
截至2004年6月底，国航拥有以波音系列飞机为主的各型飞机136架，通航69个国内目的地、34个国际及地区目的地。另外，作为中国唯一载国旗飞行的航空公司，几十年来，国航承担了党和国家领导人的出访和部分国内专机任务，也承担了许多外国元首和政府首脑在国内的专机和包机任务。2004年8月4日，国航又成为了北京2008年奥运会的唯一航空客运合作伙伴。
