Faits : A. A._ est propriétaire de la parcelle n° 1'034 du registre foncier de la commune genevoise de Vernier sur laquelle est construite une habitation à deux logements ainsi qu'un garage. Elle a hérité de cette parcelle après le décès de son père en avril 2014 et celui de sa mère en février 2016. Cette parcelle, située à environ 600 m de l'extrémité sud- ouest de la piste de l'Aéroport international de Genève (ci-après: l'Aéroport) était classée en zone de bruit NNI B par le plan de zones de bruit de 1987. Elle est sise en cinquième zone de construction et est affectée d'une charge sonore comprise entre 64 et 65 dB (A) de jour, ce qui dépasse les valeurs limites d'immission applicables dans les zones d'habitation (degré de sensibilité II). Une indemnité pour expropriation formelle des droits du voisinage a été perçue. Le 30 mai 2006, le père de A._ avait adressé simultanément à l'Etat de Genève, à l'Aéroport international de Genève et à la Confédération suisse, une demande tendant à obtenir des garanties quant à la constructibilité de sa parcelle, ou, dans la négative, à l'ouverture d'une procédure d'expropriation et d'indemnisation, ainsi que des travaux d'insonorisation, du fait des nuisances causées par l'exploitation de l'aéroport. B. Par requête du 27 mai 2011, le père de A._ a saisi la Commission cantonale de conciliation et d'estimation du canton de Genève d'une demande d'indemnisation pour expropriation matérielle dirigée contre l'Etat de Genève et l'Aéroport; il a notamment conclu à ce que l'Etat de Genève, subsidiairement l'Aéroport, soit condamné à lui verser à titre d'indemnisation pour expropriation matérielle, en raison de l'atteinte à sa faculté de bâtir du fait des nuisances sonores inhérentes à l'exploitation de l'aéroport, la somme de 1'091'600 francs (plus intérêts à 5 % à compter du 1er juin 2001). En septembre 2011, le Tribunal administratif de première instance du canton de Genève a repris les causes pendantes devant la Commission susmentionnée, à la suite d'une modification législative. Après avoir suspendu l'instruction de la cause jusqu'à droit jugé dans une procédure semblable (de décembre 2013 à août 2015), le Tribunal administratif de première instance a rendu, le 22 novembre 2016, une décision préjudicielle sur la question de la prescription. Il a jugé que la requête n'était pas prescrite, le dies a quo du délai de prescription devant être fixé au 1er juin 2001, date de l'entrée en vigueur de la deuxième version de l'annexe 5 de l'ordonnance sur la protection contre le bruit du 15 décembre 1986 (OPB; RS 814.41), intitulée "valeurs limites d'exposition au bruit des aérodromes civils". Saisie sur recours de l'Etat de Genève et de l'Aéroport, la Chambre administrative de la Cour de justice du canton de Genève (ci-après: la Cour de justice) a confirmé cette décision préjudicielle, par arrêt du 19 septembre 2017. C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, l'Etat de Genève et l'Aéroport (ci-après: les recourants) demandent principalement au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt attaqué et de constater que la requête en indemnisation pour expropriation matérielle est prescrite. Ils concluent subsidiairement au renvoi de la cause pour nouvelle décision au sens des considérants. Invitée à se déterminer, la Cour de justice s'en rapporte à justice quant à la recevabilité du recours et persiste dans les considérants et le dispositif de l'arrêt attaqué. A._ conclut à l'irrecevabilité du recours, voire à son rejet. Les parties ont maintenu leurs positions à l'issue d'un second échange d'écritures. Les recourants ont déposé d'ultimes observations le 11 juin 2018.