机关及部分部队先后参加抗美援朝战争和配合陆、海军解放一江山岛等。1951年7月，军区空军司令员聂凤智率机关人员赴辽东省东丰县（今吉林省东丰县），组建中朝空军联合轰炸机指挥所，同年12月撤销。1952年7月，司令员聂凤智率机关人员558人赴辽东省安东（今辽宁省丹东市），接替中国人民志愿军空军指挥机构的作战指挥任务，到1953年12月归建。空军第二、第十、第十二、第十六师先后参加抗美援朝战争，击落了以美军为首的“联合国军”飞机62架、击伤18架。空军第二师大队长徐怀堂、副大队长王天保各击落美国空军F-86型飞机