Nach Außerdienststellung der Canberra war die Basis Heimat eines aus zunächst vier Staffeln bestehenden reinen Tornadogeschwaders, dessen Luftfahrzeuge in diesen Jahren zu den Baureihen GR4 bzw. GR4A modifiziert worden waren. Als Resultat einer weiteren Verkleinerung der RAF zu Beginn der 2010er Jahre wurde die "13. Squadron" im Frühjahr 2011 außer Dienst gestellt. Parallel wurden von Marham aus zum ersten Mal überhaupt nach 1945 Luftkampfeinsätze direkt von britischem Boden aus geführt, Ziel war Libyen. Weitere Tornado-Einsätze erfolgten von 2009 bis 2014 über Afghanistan und 2014 im Irak und Nigeria. Dadurch wurde die zuvor für 2015 geplante Reduzierung der Tornado-Streitmacht um eine Staffel verschoben. Da die "2. Squadron" jedoch wie geplant im Januar 2015 mit dem Typhoon neuaufgestellt wurde, wurde aus der bisherigen "2." die "12. Squadron". Diese wurde im März 2018 als Tornado-Einheit endgültig außer Dienst gestellt. Die Tornado-Ära wurde offiziell zwei Jahre später am 14. März 2019 mit der Außerdienststellung der der beiden letzten Staffeln, der "9.(B)" und "31. Squadron" beendet.