Basen ble åpnet i mai 1915 for Royal Flying Corps’ fly. Under andre verdenskrig var den en aktiv base for RAF og , det polske flyvåpenet i England og Frankrike. Etter krigens slutt ble den en viktig sivil flyplass, men da Heathrow åpnet ble den igjen primært brukt til militære formål. I perioden 1950–1980 var det stasjonert fly fra United States Air Force, United States Navy, Royal Canadian Air Force og Armée de l'air på Northolt. Den er per 2007 hovedbase for No. 32 (The Royal) Squadron RAF. No. 32 Squadron flyr to BAe 146 CC.Mk.2 (eller ), tre AgustaWestland AW109 og seks BAe 125 CC.Mk.3.