Det har uppstått farhågor om flygplatsens lönsamhet efter det att Ryanair har upphört med ett antal luftfartstjänster.
Förste minister Arlene Foster sa att pengarna skulle göra det möjligt för flygplatsen att planera för framtiden.
Vice premiärminister Martin McGuinness sade att investeringen på 7 miljoner pund var avgörande eftersom "koppling är en förutsättning för ekonomisk utveckling".
City of Derry Airport ägs av Derry City och Strabane Council.
Verksamheten löper för närvarande med en förlust på mer än £ 2m per år och dess ordförande förväntar sig inte att det går sönder förrän 2021.
Den nordirländska regeringen har nu trätt in för att hjälpa till, men EU:s regler för statligt stöd innebär att flygplatsen inte bara kan få pengar för att täcka sina driftskostnader.
I stället kommer 2,5 miljoner pund att användas för utveckling av flyglinjer, vilket innebär att man drar till sig nya flygbolag.
Ytterligare 4,5 miljoner pund kommer att användas för att investera i flygplatsens infrastruktur.
Den biträdande förste ministern sade att diskussionerna är på ett avancerat stadium med ett annat flygbolag, som skulle kunna plocka upp några av de förlorade Ryanair-tjänsterna.
Detaljer om ett finansieringspaket på 7 miljoner pund för att stödja flygplatsen Derry har avslöjats av Stormonts ministrar.