לאחר ההחלטה באו"ם על תוכנית החלוקה הפך שדה דב לבסיס המרכזי של שירות האוויר של ההגנה, שהיווה את הבסיס לחיל האוויר הישראלי. ההגנה קיבלה את רשות שלטונות המנדט להפעיל את השדה תחת המסווה של חברת "אווירון". בשדה, שהפך בעצם לבסיס של חיל האוויר שבדרך, התארגנה "טייסת הנמר", שבה היו 21 כלי טיס - הגדול שבהם היה מטוס DC-3 דקוטה. בחודש דצמבר 1947 המריאה מהשדה הטיסה המבצעית הראשונה: הטייס פנחס בן פורת המריא במטוס RWD13 לבית אשל, כשהוא נושא עמו רופא, כדי לחלץ פצוע מבית אשל. בחודש אפריל 1948 הצטרפה "טייסת האריה" לסדר הכוחות של הבסיס הצבאי שבשדה, ועסקה בצילום אווירי. עם ההכרזה על הקמת המדינה גויסו מטוסי חברת אווירון שבשדה לטובת פעילות חיל האוויר. השדה הפך לבסיס של טייסת א', הטייסת הראשונה של "שירות האוויר". למטוסים שבשדה צורפו בחודשים מרץ ואפריל מטוסים קלים מסוג אוסטר אוטוקרט, שנרכשו מפורקים מעודפי הצבא הבריטי, והורכבו בשרונה, שהפכה אחר כך לקריה בתל אביב. מטוסים אלו כונו בשם "פרימוסים" בשל הרעש האופייני להם, שהזכיר את רעשה של כירת הגז בשם זה. ה"פרימוסים" ביצעו טיסות קישור ליישובים מבודדים, הובילו מזון, תחמושת וציוד רפואי ואף ביצעו גיחות סיור, צילום והפצצה. ב-15 במאי 1948, מיד לאחר הכרזת המדינה וראשית הפלישה המצרית, תקפו ארבעה מטוסי ספיטפייר מצריים את השדה וגרמו נזק למטוסים ולמבנים. אחד מהמטוסים התוקפים הופל באש נ"מ וטייסו נלקח בשבי (חלקים מהמטוס שהופל שמשו לשם הרכבת מטוסי הספיטפייר של חיל האוויר הישראלי). בהתקפה נהרגו חמישה אנשים ונפצעו תשעה. עם תום המלחמה הוקמה בשדה "טייסת 100", שהועברה אחר כך לשדה התעופה רמלה.
לאחר קום המדינה.
בשנות החמישים הפך שדה דב לשדה אזרחי שבו עיקר הפעילות היא של מטוסים פרטיים מסוג סטירמן ופייפר סופר-קאב. השדה שימש גם כבסיס למטוסי הפייפר של משטרת ישראל ששמשו למטרות סיור, כמו גם לצי מטוסי הריסוס של חברת כימאוויר. עוד פעל בשדה קלוב התעופה לישראל שביצע בשדה פעילות הדרכה וגרירת דאונים. בשנת 1958 הועברה מפקדת חיל האוויר מרמלה לקריה בתל אביב, ובחודש מרץ 1959 שבה טייסת 100 לשדה דב.
בשנות השישים קיבל השדה צביון מסחרי יותר ונפח הפעילות בו גדל. באוגוסט 1959 חברת ארקיע העבירה אליו את מטוסי הDC-3 דקוטה שלה, ורכשה מטוסי הנדלי פייג' דארט הראלד, שקיצרו את זמן הטיסה לאילת לכ-50 דקות בלבד. ארקיע עברה לשדה דב על מנת לחסוך לנוסעים לאילת את הצורך לנסוע לנמל התעופה בלוד, למרות ההוצאות שנדרשו לצורך הכשרת שדה דב לפעילותה. השדה הפך לבסיס הפעילות העיקרי של החברה והיא גם הקימה מתקני תחזוקה למטוסים במקום.
משלב זה התבססה הפעילות האווירית בשדה דב על שני נדבכים עיקריים: חברת ארקיע וחיל האוויר. זה האחרון הגביר מאוד את פעילותו ואת כמות המטוסים והטייסות בשדה, ודחק את המפעילים הפרטיים משדה דב. רובם של מפעילים אלה, כולל חברת איה תעופה וכימאוויר, עברו לשדה התעופה הרצליה.
טייסת הסיור של המשטרה התאחדה עם טייסת 100. בשדה החלה לפעול חברה חדשה, חברת "אויתור", שהפעילה מטוסי דה הבילנד הרון בטיסות שכר ובשירות מונית אווירית לחיפה ולאילת. בשנת 1966 חנכה חברת ארקיע את הקו למנחת ליד מצדה. לאחר תום מלחמת ששת הימים התגברה הפעילות האווירית בשמי ישראל וגדל נפח הפעילות של חברת ארקיע, שהפעילה מהשדה טיסות לשדה התעופה עטרות שבקלנדיה, מצפון לירושלים, ולאילת. עם הגדלת הדרישה לטיסות החלה חברת ארקיע להפעיל מטוסי ויקרס ויקאונט שלהם שמונים מושבים. בשנות השבעים החלו להופיע בשדה מטוסי הדאש 7 החדשים של חברת ארקיע, שהחליפו את מטוסי ההראלד והויקאונט.
בשנת 1985 הצטרפה חברת "שחף" לחברות המפעילות שירות משדה דב והציעה, במשך שלוש שנים, טיסות שכר לאילת בשני מטוסי אמבראר 110 בנדירנטה, מתוצרת ברזיל. בשנת 1986 החלה חברה נוספת, חברת "סנונית", להפעיל טיסות שכר למנחת בקריית שמונה, בתחילה במטוסי דאש 6 ולאחר מכן במטוסי ערבה. בשנת 1987 הצטרפו גם חברות נוספות: "אלרום", שהציעה טיסות לבאר שבע, עין יהב ואילת במטוסים קטנים, ו"כנפי העמק" שהציעה טיסות ממגידו לערד דרך שדה דב במטוסי שורט 330, ומאוחר יותר במטוסי שורט 360.
בשנות ה-90 הורחבה הפעילות בשדה התעופה ומסוף הנוסעים בשדה הוגדל כדי להתמודד עם תנועת הנוסעים המתגברת. חברת "ישראייר" שקמה מתוך חברת "כנפי העמק" החלה להפעיל מטוסי ATR-42 בקו לאילת. בשנת 1999 נחנכה רחבת המטוסים הצפונית שנסללה על ידי מנהל התעופה האזרחית. בעשור השני של המאה ה-21 חל צמצום משמעותי במספר יעדי הטיסה משדה דב וכך, יוצאות ממנו טיסות יומיות סדירות רק ליעדים אילת, נמל התעופה חיפה, שדה התעופה ראש פינה וטיסות המבוצעות על ידי חברת איה תעופה למנחת ספיר ליד עין יהב אשר גם מופעל על ידה, קו כאמור אשר פעיל מסוף שנות ה-90 לטובת תושבי הערבה.
מערכת תאורת המסלולים של השדה שופצה בסוף שנת 2008, ולשם כך הושבתה פעילותו משך כמעט חודשיים.
התוכניות לפינוי השדה.
כבר בשנת 1961, בעקבות הגדלת הפעילות בשדה והתפתחות רמת אביב, דרשה עיריית תל אביב את העברת השדה למקום אחר. באותה שנה הוקמה ועדה לבחינת האפשרות להעתיק את השדה ללוד, תוך סלילת כביש מהיר שיחבר את תל אביב לנמל התעופה לוד. הוחלט לסגור את שדה דב עם תום סלילת הכביש המהיר. במרץ 1965 הוחלט להאיץ בניית טרמינל חדש בנמל התעופה בן-גוריון על מנת לאפשר את חיסול שדה דב. המדינה אף מכרה קרקעות עליהן נמצא שדה דב ליזמים שבקשו לבנות עליהן עם פינוי השדה. במרץ 1967 הועלה נושא העברת השדה בפני ועדת שרים לענייני כלכלה. בין השאר נדרשה העתקת השדה לצורך הקמת תחנת הכוח רדינג ד'. בתחילת מאי 1967 קבע מנכ"ל משרד התחבורה את 1 בספטמבר 1967 כתאריך סגירת שדה דב, ולאחר מכן נקבעו תאריכי יעד מאוחרים יותר. לקראת סוף 1969 התחלפו הדיבורים על פינוי שדה דב לדיבורים על פיתוחו והרחבתו
בשנת 1970, הורה שר התחבורה שמעון פרס לערוך סקר היתכנות להעתקת הנמל לתוך שטח שייובש בתוך הים. מאז התנהלו דיונים על סגירתו של שדה דב או העתקתו אל שטח שייובש בים, שכן הוא תופס חלק ניכר מהשטח הפתוח הגדול היחיד שנותר בתל אביב, ומונע את התפתחות העיר באופן רציף צפונה. במהלך שנות ה-80 וה-90 של המאה ה-20 תכנן משרדה של האדריכלית אילנה אלרוד עבור רשות שדות התעופה את העתקת שדה דב לאי מלאכותי כשני קילומטרים מהחוף, אך תוכנית זאת מעולם לא קודמה.
בשנת 2007 נחתם הסכם בין המדינה לבעלי השטח, בהם התחייבה המדינה לפנות את שדה דב. ב-7 בפברואר 2010 החליטו שר התחבורה ושר השיכון לפעול בהקדם לסגירת השדה כדי לפנות מקום לבניית 12,000 יחידות דיור בשטחו, במסגרת תוכנית "מנהטן על הים" של עיריית תל אביב-יפו. ההחלטה נתקלה בהתנגדות חברות התעופה הפועלות בשדה, הטוענות לחשיבותו ולתנועת הנוסעים השנתית הערה העוברת דרכו, אך היא אושרה על ידי הממשלה ב-28 באוקטובר 2012. לפי התוכנית, צו רשות שדות התעופה בשדה דב המסתיים ב-30 ביוני 2016 לא יוארך, ופינויו של שדה דב יסתיים עד לשנת 2018. עם זאת על פי החלטת בג"ץ הוחלט להאריך את רישיון ההפעלה של השדה עד לאפריל 2017. פעילות המטוסים הקלים תועתק לשדה תעופה חדש שיוקם במנחת עין שמר, ואילו פעילות מטוסי החברות המסחריות תועבר לנמל התעופה בן-גוריון. מאז קבלת ההחלטה, פועלות עיריית אילת, ועד שכונת למד וחברות התעופה ארקיע וישראייר לביטולה ולהמשך פעילות השדה. ההתנגדות העיקרית נובעת בשל היות נמל התעופה בן-גוריון נמל תעופה שמשרת בעיקר טיסות חוץ (נכון ל-2015 יש מדי יום 26 טיסות פנים ארציות מאילת אל שדה דב לעומת 6 לנמל התעופה בן-גוריון). בתור חלופות למהלך הוצע להסתפק בפינוי המחנה הצבאי (המחנה נמצא ממזרח לשדה האזרחי) או דחיית סגירת שדה דב למועד פינוי המחנה.
ב-3 ביולי 2016 הועלתה לדיון הצעת חוק פרטית לדחיית פינוי השדה לשנת 2019, הצעה שקיבלה תמיכה של למעלה מ-80 חברי כנסת, אך ועדת השרים לענייני חקיקה דחתה את ההחלטה בנושא בשלושה שבועות. כעבור מספר ימים פורסם כי התקבלה החלטת פשרה מטעם שר האוצר לפיה השדה האזרחי יפונה כמתוכנן ב-2017, ולאחר הריסת המבנים ובדיקת רעילות הקרקע וטיהורה בעת הצורך תופשר הקרקע לבניית כ-4,000 יחידות דיור. אך פעילות התעופה האזרחית לאילת תימשך כשנתיים נוספות מהחלק הצבאי בשדה עד 2019 על ידי הקמת ביתנים זמניים בעלות של כ-2 מיליון שקלים שישמשו כמבני הטרמינל. לאחר סגירת השדה הצבאי שמתוכננת ליולי 2019 תתאפשר בניית עוד 12,000 דירות במתחם והכנסות המדינה משיווק הקרקע לבנייה תממן פינוי מחנות צבא נוספים ממרכז הארץ לנגב כשבשטחם יש עתודות קרקע לבניית 60,000 יחידות דיור בסך הכל.
בתחילת 2017 הוגשה מטעם המדינה בקשה (בהסכמת עיריית תל אביב) להארכת השימוש בשטח השדה האזרחי עד אוקטובר 2017 במקום לפנותו כמתוכנן באפריל 2017. אך התנגדות בעלי הקרקעות הביאה את בג"ץ להכריע ב-8 במרץ בהתאם לפסיקתו הקודמת כי יש לבצע את הפינוי כמתוכנן באפריל 2017.
עוד בטרם פורסמה פסיקת בג"ץ שבה הכנסת להליך חקיקה של הצעת החוק הפרטית שהועלתה בקיץ 2016 להארכת השימוש בשדה האזרחי עד תחילת 2019, מועד פינויו המתוכנן של הבסיס הצבאי. הצעת החוק הזו אושרה סופית בכנסת במרץ 2017, ולפיכך נקבע שפינוי נמל התעופה האזרחי יתבצע רק עם פינוי הבסיס הצבאי ב-2019 או לפחות לא יבוצע לפני ינואר 2019.