民国13年(1924年)，孙中山在国共合作形势的推动下，为培养中国革命空军骨干力量，9月间在广州东山大沙头革命航空基地仿效苏联军队办学模式创办“广东军事飞机学校”(1926年后曾数次易名，但人们一般称之为“广东航空学校”)。开始由苏联顾问、革命军政府航空局代局长李糜将军负责组建飞行训练班。年底改称航空学校，由李糜兼校长。聘请苏联、德国空军军官任教官。这是中国民主革命过程中最早建立起来的一所新型军事航空学校，它与黄埔军校一样是国共合作的成果。

广东对于航空事业的兴办，虽在1911年已经开始，同时又有孙中山先生不断鼓吹以航空救国号召国人，但是对于培养航空人才的机构仍付缺如。所有飞行人员尽是欧美或日本学习后归国服务，因此限制了航空事业的发展。直至1924年苏联以无私的帮助，在建立了黄埔军官学校之后，帮助我们建立航空学校，这才引起我们自己办学的注意，奠定了逐步发展航空的基础。

早在1916年，国民党就开始派出一批青年赴美学习美国航空，造就了如杨先逸、张惠长等数十名航空人才。后来这批人才成为国民政府的空军骨干。1920年11月粤军逼退桂军后，孙中山与唐绍仪、伍廷芳等人在广州重组军政府，并在广州大沙头设立航空局。局长朱卓文，下辖副官处和总务处，编成两个飞机队，张惠长与陈应权担任队长，分别掌管数架水陆飞机和陆用机。以后，朱卓文任期内又自澳门购买HLS2水机两架，AEROMARINE机六架，自菲律宾小吕宋购买美国JN陆机四架，规模初具在杨仙逸的负责下，一所航空学校也在广东创立，即是广东航空学校。

广东航空学校原名广东军事飞机学校，在第一次国共合作推动下，由孙中山亲自倡导，以“航空救国”思想为宗旨，1924年底创办于广东广州大沙头。首任校长为广州国民政府航空局苏联顾问李糜,不久由张治中兼任。第一、二期学员大都选自黄埔军官学校毕业生。因缺乏教练机，不少人去苏联接受训练。中国共产党党员刘云、唐锋和常乾坤、徐介蕾等均从该校赴苏联学习航空技术。1936年7月停办，共办7期，毕业飞行人员500余名。

在孙中山“航空救国”思想的倡导下，1924年7月，广东军事飞机学校成立，隶属航空局，由德国人雅尔台任校长，聘有德国飞行教官冯·格兰姆和机械教官瓦尔等，配有2架“寇蒂斯”飞机供训练使用。由于经费困难，学校设备非常简陋，有关总务、教务等行政工作均由学员分担。因而全校教职员工,总共只有十多人。校址在广州东山沙河浦原皮革厂，后迁往大沙头附近。第一期学员选由黄埔军校第一期学员中选送7人：刘云、王勋（叔铭）、冯询、王翱（凤仪）、万鹏（少鼎）、袁政（修清）、郭予如(一予)，又从飞机修理厂选送3人：唐铎、金震一（朝鲜籍）、朴泰厦（朝鲜籍），共计10人。

1926年4月，张治中调回黄埔军校任职，黄秉衡接任校长，8月黄调离，由黄光锐继任。先后聘任德国（2人）、苏联（1人）及中国军官李其苏、熊式辉、丁纪徐、黄光锐、关荣、周宝衡、陈卓林等人为教官。其间因抽调学生和教练机参加北伐，不能按计划教学，由苏联顾问相助，在第二期学生中选送共产党员常乾坤、徐介藩、黎鸿峰、李乾元等10人赴苏留学。其余有毛邦初、李玉英等7人（一说是10人），于次年1月毕业。3月，毛邦初、龙文光等5名毕业生及8名飞行教官也赴苏联深造。从此，航校业务暂告停顿。

在航空学校开办期间，曾组织第一、二期学生组成飞行队参加了龙文光两次东征，平定滇桂军阀杨希闵、刘震寰叛乱和北伐战争，建有战功。该校毕业生王勋（王叔铭）、毛邦初曾任国民革命军空军正副司令。常乾坤曾任人民解放军空军副司令员，唐铎曾任人民解放军哈尔滨军事工程学院航空系主任。

1927年，蒋介石、汪精卫相继发动反革命政变，国共两党合作进行的第一次国内革命战争失败。从此，广东的航空事业依附于地方势力，变为军阀混战的工具。原来的航空学校改称广东航空学校。6月30日，李济深委任张惠长为航校校长，并计划续原航空学校学制，招收第三期学生，张惠长将军事飞机学校改名为国民革命军总司令部航空学校。11月参加北伐的张发奎、黄琪翔率部回粤，占据广州，改任王季予为航校校长，并按原计划招收学生30名。学生尚未入校，“广州张黄事变”失败，李济深返粤执政。

次年1月，张惠长复任校长、黄毓佩任教育长、丁纪徐任飞行主任。周宝衡等24人为教官，重新公开招收第三期学生：由高中毕业生以上社会青年中录取航空科甲班35名，4月入学；乙班65名，10月入学。同时招收入学的还有从高小毕业生中录取的机械科学员50名，学制为2年。航空甲班于民国18年4月毕业，人数32人，见习员7人；乙班于民国19年10月毕业，人数36人，见习员4人。另有中途离校后又返校学习被编入特别班毕业的学生29人。机械班因闹学潮期中撤销，有部分学生转入第四期学习。

1929年5月，国民革命军总司令部航空学校改名为国民革命军第8路军总指挥部航空学校，张惠长升任国民革命军第八路军指挥部航空处长后，改由周宝衡任校长。陈济棠主粤后，航校于民国18年11月续招第四期学员100名入校学习。次年1月，因张惠长免去周宝衡校长职，自兼校长，并将广东航空学校改称广东空军学校，先后委任杨官宇、刘植炎代理校长，主理校务，引起学生罢课，纷纷离校。只余51名在校学习，于民国20年(1931年)3月毕业，分配到各机队任职。

民国19年(1930年)10月招收第五期航空科学生56名，民国21年(1932年)4月毕业。同时招收第六期甲乙班学生130名，先后入学。其中广西第四集团军及粤川两省权贵保送的和燕塘军校选来学员共59名代训学员编为乙班。甲乙两班先后于1933至1935年毕业。1931年7月，杨官宇再度出任校长，校名由国民革命军第8路军总指挥部航空学校改为国民革命军空军总司令部空军学校。

民国21年(1932年)4月，陈济棠将广东空军改隶其第一集团军并任命黄光锐为空军司令；6月，以胡汉贤任航校校长，蒋孝棠任教育长，吴汝鎏、胡祖庆先后任飞行主任，邓显刚等31人先后担任教官。同年7月，该校改名为国民革命军第一集团军航空学校，直至该校并入中央航校。

民国23年(1934年)春夏之间，招收第七期航空科甲班学员51名，经送燕塘军校进行入伍训练后，于年底入航校学习航空课程。民国24年(1935年)4月，招收航空科乙班学员101名入校学习。民国25年(1936年)3月，陈济棠扩建飞机队，第七期甲班毕业后，分配到新建机队充当见习飞行员。同年招收第八期新生70名（一说58名）入校学习。

6月，因李宗仁、陈济棠发动抗日反蒋事变（即“两广事变”）失败，陈济棠下台离粤，广东航空学校随之被南京政府航空委员会接管，该校未毕业的第七、八期学生北上并入杭州笕桥中央航校。广东航空学校撤销。

广东航空学校1924年至1926年名为“大元帅府军事飞机学校”，1927年至1928年改名为“国民革命军总司令部航空学校”，1929年至1930年改名为“国民革命军第8路军总指挥部航空学校”,1931年改名为“国民革命军空军总司令部空军学校”，1932年后改名为“国民革命军第一集团军航空学校”。这所航空学校尽管其隶属关系几经变动，校名也随之更改多次，但广东省创办的这所航空学校，地址始终在广州市或市郊，并一脉相承，故一般均称为“广东航空学校”。