基础成立，最初主要担负上海地区的防空值班任务，并参加了朝鲜战争。自1968年9月24日起，空二师与空二十六师换防，由上海江湾、虹桥机场移驻广东遂溪、广西宁明机场，又曾先后参加了西沙之战及对越自卫反击战。1996年，该师成为继空三师之后全军第2支列装苏-27战斗机的航空兵部队，进而首创了中国空军训练史上共31项先例。空二师现隶属南部战区空军管辖，师部驻湛江，下设空四旅（驻柳州）、五旅（驻桂林）及六旅（驻遂溪）。