位于西安市东郊，前身是空军工程学院，创建于1959年，1999年成为大学内设学院，2012年更名为空军工程大学航空航天工程学院。学院占地面积1000余亩，总建筑面积25万平方米。主要任务是培养本科、硕士和博士三个层次的航空工程、机场工程和无人机运用工程领域高层次人才，并承担空军新机改装训练和高科技知识培训等任职教育任务。建有学术报告厅、电教中心、网管中心和飞机实习中心等先进的教学设施；现代化的航空综合实验楼、航空兵器实验楼、航空电子实验楼、飞机推进系统实验区、土木工程实验区构成了航空工程实验室体系和机场建筑工程实验群。在军事航空装备全系统、全寿命综合技术保障，新装备、军用机场建筑等领域的研究处于国内领先地位。

防空反导学院

位于西安市东郊大学中心校区，前身是空军导弹学院，创建于1958年，1999年成为大学内设学院，2012年更名为更名为空军工程大学防空反导学院。学院主要为地空导弹部队和科研院所培养高级工程技术人才和初中级指挥军官，并承担地空导弹部队新装备接改装培训和短期集训考核任务。拥有各类实验室60多个，“军事运筹学”学科为国家和军队重点学科，“ 电磁场与微波技术”学科为军队重点学科，“防空导弹微波应用实验室”、“空军地面防空作战实验室”为军队重点实验室。在军事运筹学、电磁场与微波技术、防空战略等领域的研究处于国内领先地位。

信息与导航学院

位于西安市西郊，前身是空军电讯工程学院，创建于1957年，1999年成为大学内设学院，2012年更名为空军工程大学信息与导航学院。学院距中心校区17公里，距市中心钟楼3.5公里，占地面积645亩。主要任务是为空军培养通信、导航、指挥自动化、信息对抗等领域的工程技术人才和初级指挥军官，同时还担负着外国留学生培训任务。拥有各类实验室80多个，“ 通信与信息系统”学科为军队重点学科，“军用导航实验室”为军队重点实验室。在军用导航工程、空天信息网络、指挥信息系统、信息攻防等领域的研究处于国内领先地位。

空管领航学院

位于西安市东郊， 2012年由空军航空管制系和西安飞行学院地面指挥引导系合并组建。主要培养在航空管制和地面领航领域，从事程序管制、规划管理、飞行指挥的复合型工程技术军官，分航空管制指挥和地面领航两个培养方向，是全军唯一培养航空管制、地面领航、空管装备与信息人才的教学单位。教研设施完备，建有国内一流的22类专业实验室群。

装备管理与安全工程学院

位于西安市东郊大学中心校区，2012年在空军工程大学工程学院航空装备管理工程系的基础上创建。学院主要承担为空军培养从事航空机务质量控制、安全监察、维修计划管理等方向的复合型工程技术军官培训任务。现已建立起了涵盖工学、管理学、军事学三大学科门类的学科专业体系，“系统工程”学科为军队重点学科，在装备信息管理、装备管理科学与工程、装备安全科学与工程领域的研究处于军内领先地位。

理学院

位于西安市东郊大学中心校区，于2002年6月开始筹备，同年10月承担培训任务，2004年7月正式组建。主要承担全校本科生一、二年级军政基础和科学文化基础阶段教学，以及外国语言文学专业本科教学，同时承担军事学、工学、法学、理学和文学类研究生培训任务。学院教学设施先进，全部实行多媒体教学；拥有大学物理、电子技术、理论力学、材料力学、化学、语音室和计算中心等30多个基础实验室，教学条件和实验仪器设备处于全军院校先进水平。