前身は１９３８年開設の旧日本海軍百里ケ原航空隊。５６年に航空自衛隊の基地建設が計画され、６６年に百里基地として正式に発足した。地元には反対の声も多く、用地買収は困難を極めた。現在、関東で唯一、戦闘機の運用が認められている。航空自衛隊唯一の偵察部隊もある。

正式名称は「百里飛行場」。航空自衛隊百里基地（小美玉市）を民間共用化する形で、２０１０年３月１１日、国内９８番目の空港として開港した。国が約２２０億円をかけて建設し、県は３分の１にあたる約７０億円を負担。新設した空港ビルは、県開発公社が３３億円で建てた。開港時、唯一就航していたソウル便は東日本大震災で運休。週８往復の上海便は、搭乗率９割近くと好調だ。

新千歳空港は、３千メートル滑走路が２本あり、２本目のＢ滑走路は９６年に供用開始した。「新千歳」の呼称は、旧「千歳空港」（現在の千歳飛行場）と区別するため名づけられた。千歳飛行場は航空自衛隊千歳基地の施設で、３千メートルと２７００メートルの滑走路がある。