ВВС воюющих государств в ходе 2-й мировой войны в своём развитии достигли новых высоких количественных и качественных показателей. Производство боевых самолётов всех воюющих государств за годы войны составило 450 тыс. Значительно повысились лётно-технические характеристики самолётов: скорость истребителей достигла 650— 720 км/ч , бомбовая нагрузка фронтовых бомбардировщиков — 2 тыс. кг , а дальность полёта — 2 тыс. км . В США и Великобритании была создана стратегическая авиация. Дальнейшее развитие получили авиационные средства поражения: появились фугасные бомбы массой до 9000 кг , зажигательные — до 500 кг . Германия применила самолёты-снаряды ФАУ-1, ракетные снаряды ФАУ-2 по объектам на территории Великобритании. Возросли калибр и скорострельность авиационных пушек и пулемётов. ВВС широко применяли реактивные снаряды и радиотехнические средства, обеспечивавшие самолётовождение в любых условиях погоды, в любое время суток, точный выход на объекты действий и эффективное поражение их. Благодаря возросшим транспортным возможностям ВВС широко стала применяться транспортировка крупных воздушных десантов в глубокий тыл противника с различными целями.
В послевоенные годы советские ВВС были перевооружены реактивными самолётами МиГ-9, МиГ-15, Як-15, Ла-15 и др. На вооружение поступили советские транспортные самолёты и вертолёты. На основе обобщённого опыта, накопленного в период Великой Отечественной войны, были разработаны новые боевые уставы, наставления и руководства по боевому применению видов и родов авиации. Для обеспечения надёжного самолётовождения, точного бомбометания и стрельбы самолёты оснащаются различными радиоэлектронными системами; было начато оборудование аэродромов системой «слепой» посадки самолётов по приборам.
Поступление на вооружение ВВС ядерного оружия обусловило коренные изменения в формах и способах боевого применения ВВС и резко повысило их роль в ведении войны. Одновременно продолжалось техническое развитие авиации. Истребительная авиация получила сверхзвуковые самолёты МиГ-19, вооружённые ракетами класса «воздух-воздух», а на смену устаревшим самолётам-штурмовикам пришли истребители-бомбардировщики МиГ-15 бис. На вооружение дальней авиации поступили новые тяжёлые реактивные и турбовинтовые самолёты. Увеличилось производство вертолётов, поступил на вооружение вертолёт Ми-6 с турбореактивными двигателями. Количественный и качественный рост военно-транспортных самолётов и вертолётов позволил расширить задачи военно-транспортной авиации, которая полностью оформилась как род авиации. В связи с поступлением на вооружение ВВС сверхзвуковых самолётов, вооружённых ракетами «воздух-воздух» и «воздух-земля», дальняя и фронтовая авиация с 1960 стала превращаться в сверхзвуковую, ракетоносную авиацию. Это значительно повысило боевые возможности ВВС по преодолению ПВО противника и более надёжному поражению воздушных, наземных и надводных целей. Продолжала меняться тактика дальней и фронтовой авиации. Самолёты-ракетоносцы получили возможность наносить удары по целям с дальних дистанций, не заходя в зону действий средств ПВО объектов противника. Значительно возросли возможности военно-транспортной авиации. Она стала способной перебрасывать в глубокий тыл противника соединения воздушно-десантных войск с их штатной боевой техникой и вооружением (танки, орудия, ракеты, автомашины). Наряду с техническим развитием ВВС совершенствовались формы и способы их применения. Основными современными формами боевых действий ВВС являются воздушные операции и совместные действия с другими видами вооружённых сил, а основными способами их боевых действий — массированные удары и действия небольшими группами.
В послевоенный период главнокомандующими советскими ВВС были: Главный маршал авиации К. А. Вершинин (март 1946 — октябрь 1949 и январь 1957 — март 1969), Главный маршал авиации П. Ф. Жигарев (октябрь 1949 — январь 1957), маршал авиации П. С. Кутахов (с марта 1969).
ВВС капиталистических государств (США, Великобритании, Франции, ФРГ) в послевоенный период также перевооружены реактивной авиационной техникой, имеют (особенно в США) управляемые и неуправляемые ракетные снаряды различных классов и назначения. В строительстве ВВС капиталистических государств особое внимание уделяется развитию тактической авиации (США, ФРГ, Франция), которая рассматривается в качестве основного средства доставки ядерных боеприпасов на театр военных действий и поддержки войск. Для поражения объектов в глубоком тылу продолжают сохраняться стратегические бомбардировщики типа В-52 (США), «Вулкан»и «Виктор» (Великобритания), «Мираж» (Франция).