1951年11月12日，以原中朝联合空军冲击机指挥部留下的部分人员为基础，在辽宁省开原县组建中国人民解放军空军第三军。1952年1月25日，陆军第四十九军军部改编为空军，与空军第三军军部合编。1952年5月，正式组成中国人民志愿军空军第三军，下辖第五、八、九师，归东北军区空军领导。1953年2月，以华北军区空军为主组成空军联合司令部前方指挥所，指挥员段苏权，参谋长肖道生，准备直接指挥空军部队配合陆军执行反登陆作战任务。1953年5月，华北军区空军司令部调回国内，遂将空军联合司令部前方指挥所任务交给空军第三军。1953年初，曾国华奉命组织空军第三军入朝参加抗美援朝战争。他和邓东哲、蔡永率领军指挥所，自吉林省四平出发抵达朝鲜西海岸，接替华北军区空军某指挥所的战斗值班任务。中国人民志愿军朝鲜西海岸指挥部副司令员梁兴初接见了曾国华，当时西海岸空军指挥所设在价川一个废弃矿井内。1953年春季反登陆战役准备中，空军第三军第五、八、九师均进行紧张的反登陆战备训练。1953年7月27日，朝鲜停战签字。1953年10月，空军第三军指挥所回到四平。归东北军区空军建制领导。1955年5月6日，归沈阳军区空军建制领导。后来该军移驻旅大地区。1985年8月23日，整编为中国人民解放军空军大连指挥所。1993年1月缩编为中国人民解放军空军大连基地，为副军级单位。2003年12月整编为中国人民解放军空军大连指挥所。在2016年深化国防和军队改革前，空军大连指挥所隶属于中国人民解放军沈阳军区空军。