Đến khi Thế chiến thứ hai bùng nổ, Milch với cấp bậc Đại tướng Không quân, chỉ huy Không hạm đội số 5 ("Luftflotte 5") trong Chiến dịch Weserübung ở Na Uy. Sau khi Pháp thất bại, Milch được thăng cấp Thống chế trong Lễ thăng cấp Thống chế năm 1940 và được phong danh Tổng Thanh tra Không quân. Theo sau đó, Milch phụ trách sản xuất máy bay. Milch đã hủy bỏ việc sản xuất các loại máy bay Me 210 và He 177 không hiệu quả và nguy hiểm và đưa chúng quay lại chương trình phát triển. Theo sự chỉ đạo của ông, việc sản xuất máy bay tập trung vào sản xuất hàng loạt các mẫu thử nghiệm và tiến hành hoạt động thử nghiệm. Mức sản xuất máy bay tăng gấp đôi vào mùa hè năm 1943 so với mùa đông năm 1941-1942. Tooze bình luận: "Lần đầu tiên, ngành công nghiệp sản xuất máy bay của Đức có thể đạt được quy mô kinh tế đáng kể. Các nguồn tài nguyên được bơm vào Luftwaffe vào năm 1940-1941, lúc bấy giờ tập trung vào hoạt động lắp ráp hàng loạt." Để đạt được mức sản xuất lớn này, Bộ Vũ khí và ngành công nghiệp đã hợp tác với SS để trưng dụng lao động từ các trại tập trung. Do mối liên hệ của Milch với SS, Luftwaffe dễ dàng có được lao động nô lệ. Để tăng số lượng, Milch đã hy sinh mặt chất lượng, đáng chú ý là trong trường hợp của máy bay Me 109. Khi Không quân Hoa Kỳ bắt đầu thách thức trực tiếp các lực lượng Luftwaffe, cái giá phải trả cho quyết định của Miclch đã được thấy rõ. Đặc biệt, tính năng của Me 109 G đã thấy rõ trong chiến đấu, theo lời của Tooze, "nhiều hơn một ít so với bẫy chết".