Cảng hàng không Điện Biên được thực dân Pháp xây dựng từ thập kỷ 40 thế kỷ 20. Cảng hàng không  Điện Biên lúc đó nằm trong hệ thống cảng hàng không miền núi hẻo lánh hiểm yếu  nhằm mục đích chính trị khống chế miền núi Tây Bắc củng cố nền thống trị của thực dân Pháp ở Đông Dương và mục đích quân sự là chi viện cho tuyến phòng thủ biên giới Bắc Đông Dương  Cảng hàng không Điện Biên được Pháp phân cấp cấp "C" ( Cảng hàng không nhỏ nội địa miền núi). Đường CHC ban đầu có kích thước 1.200 x 25m mặt đất cấp phối sỏi sạn chịu được tải trọng máy bay chiên đấu và vận tải nhẹ thời đó như Morane, Potez...tiếp cận hạ cánh bằng mắt theo hiệu tiêu mặt đất. Các công trình phụ trợ của Cảng hàng không hầu như không có gì ngoài đường CHC, 01 sân đỗ máy bay nhỏ và các mương thoát nước.

      Năm 1958, vận tải hàng không dân dụng chính thức được mở tại sân bay Điện Biên và do quân đội đảm nhiệm nhưng các chuyến bay rất ít. Sau khi miền Bắc được giải phóng, Cảng hàng không Điện Biên vẫn giữ được duy trì nhưng hầu như không sử dụng vào khai thác. Năm 1973, chuẩn bị kỷ niệm 20 năm chiến thắng Điện Biên Phủ, Cảng hàng không Điện Biên được khôi phục. Một phần đường CHC và sân đỗ được lát bằng ghi sắt. Hệ thống bảo hiểm sườn, đầu và các mương thoát nước được củng cố và tu bổ lại.

      Năm 1984, Kỷ niệm 30 năm chiến thắng Điện Biên Phủ, tuyến đường bay Hà Nội- Điện Biên bằng máy bay AN24, AK40.. được khôi phục. Sau 10 tháng khai thác, do các điều kiện kỹ thuật không cho phép, ngày 30/01/1995 đường bay đã bị cắt để sửa chữa đường CHC. Sau khi sửa chữa, Cảng hàng không Điện Biên đã hoạt động trở lại và máy bay là loại ATR72. Do đường bay không ổn định và không thường xuyên nên mức độ đầu tư vào Cảng hàng không Điện Biên còn thấp, chủ yếu tập trung vào những năm gần đây. Kế từ năm 1990 đến năm 2002, Cảng hàng không Điện Biên được đầu tư 25-30 tỷ đồng để đầu tư xây dựng nhà ga, đài chỉ huy, hệ thống cấp nước, sân đỗ ô tô, đường CHC.....

      Từ 2002-2004, được sự quan tâm các cấp các ngành, Cảng hàng không Điện Biên đã liên tục đầu tư xây dựng mới và sửa  chữa các công trình như: Đường lăn, sân đỗ máy bay, nhà ga HKDD, sân đỗ ô tô, các công trình quản lý bay, tháp chỉ huy....

     Tháng 4 năm 2023 Cảng hàng không Điện Biên tạm dừng mọi hoạt động bay để đầu tư xây dựng mở rộng Cảng.

      Ngày 02 tháng 12 năm 2023 Cảng hàng không Điện Biên chính thức hoạt động trở lại sau khi đã hoàn thành các hạng mục công trình đường cất hạ cánh, đường lăn, sân đỗ tàu bay, nhà ga hành khách và các công trình phụ trợ thuộc Dự án đầu tư xây dựng mở rộng Cảng hàng không Điện Biên.
      Được sự quan tâm chỉ đạo của Bộ GTVT, Cục HKVN, Cảng HKĐB ngày càng phát triển, từng bước xây dựng thành một Cảng hàng không hoàn chỉnh, đồng bộ và hiện đại đáp ứng được nhu cầu khai thác sử dụng.