1950年5月9日经中央军委批准，6月19日，人民空军第一支航空兵部队——空军第4混成旅在南京大校场成立。
空军第4混成旅飞行员以空军航校第一批速成班毕业学员为主，由歼击、轰炸、强击航空兵团组成，下辖2个歼击机团、1个强击机团、1个轰炸机团，每团3个大队，2个歼击机团分别装备米格-15和拉-11歼击机各30架，强击机团装备伊尔-10强击机30架、轰炸机团装备图-2轰炸机20架。
混成旅旅部以原第3野战军30军90师师部为基础成立。该旅是空军第一支航空兵部队。旅机关设司令部、政治部、后勤供应处和航空工程处，共308人。旅长聂凤智，政委李世安，副旅长周长胜、刘善本，参谋长王香雄，政治部主任谢钖玉。
我军空军第一支航空兵部队不叫空1旅，而叫空4旅，是有原因的。
1950年4月的一天，时任空军第二航空学校政委的李世安，突然接到空军司令员刘亚楼的电话，要他马上到北京来谈话。
见面后，刘亚楼对李世安说：军委决定调你去华东地区组建第一支航空兵部队，你当政治委员，方强同志任旅长（未到职）。李当即表示服从组织决定。
刘紧接着问他：新组建的空军第一支航空兵部队，你看是叫第一旅好呢，还是叫第四旅好？李世安说：数一个数，编一个序列，都是从一开始的，新组建的人民解放军空军第一支航空兵部队，当然是叫第一旅好。
刘亚楼笑了笑说：我已考虑了很久，还是叫四旅好。叫“第一”容易产生“老子天下第一”骄傲自满情绪。我们要效仿毛主席的做法，他在井冈山创建第一支中国工农红军部队时，开始就叫红四军，没有叫红一军嘛！我看应叫空军第四旅，这里有一个继承和发扬红军光荣传统的问题，这样有利于这支部队的建设。
李世安觉得刘司令员讲得有道理，点头赞同。于是，我军第一支航空兵部队便称为第4混成旅。
第4混成旅成立不久，即于1950年8月8日，旅部移驻上海。从8月16日开始，部队在苏联专家的帮助下，进行3个月的突击训练。10月17日，接收了苏联空军巴基斯基部队的装备。10月19日，正式担任上海地区的防空任务。
1950年6月，朝鲜战争爆发后，军委将刚组建不久，正在上海担负防空值班任务的原空军第4混成旅紧急调往东北辽阳地区，由空军第4混成旅改编为驱逐第4旅。10月30日，空军领导又建议将空军旅改为空军航空兵第4师。首任师长为方子翼，政委李世安、副师长袁彬、师参谋长王香雄、政治部主任谢钖玉，下辖空第10、12两个团，2个供应大队、1个警卫营，全师共1983人。
在辽阳集结待命期间，11月5日至24日，空4师接收了苏联空军驻辽阳的第151空军师装备并进行改装训练和作战准备。按照编制，空4师辖第10、12两个团，全师共有人员2000余人，其中飞行员63名，装备米格-15喷气式驱逐机60架、雅克-12通信飞机2架。
1950年11月10日，空军第4师师长方子翼率师司令部指挥室10人到苏空军安东前进指挥所实地学习空战指挥。
1950年12月4日，空军正式向空4师下达了参加抗美援朝的作战命令，要求空4师以大队为单位轮番进驻安东（丹东）。21日，在苏联空军的带领下进行实战练习。这是空军最早参加抗美援朝作战的大队。
1951年1月29日，空4师大队长李汉空战中击落击伤各一架F-84战斗机，这是人民空军在抗美援朝作战中首次击落敌机。
抗美援朝战争期间，该师5次轮战共战斗出动384次，起飞4122架次，空战69次，击落敌机64架、击伤24架。己方被击落飞机55架、击伤24架，牺牲飞行员25名。第10团3大队荣立集体一等功。涌现出“一级战斗英雄”、特等功臣张积慧，“二级战斗英雄”、一等功臣李汉、邹炎，“二级模范”、一等功臣耀先等英模人物。毛泽东批示：“空四师奋勇作战，甚好甚慰。”
1956年3月30日，根据全军统一编制序列的精神，鉴于“空四师”战功卓著，又曾是解放军空军的第一支部队，空军党委决定，将“空四师”番号改为“空一师”。至此，“空一师”番号终于名副其实。
1964年11月15日，“空一师”首创打下美国无人驾驶高空侦察机的纪录。此后不久，该师副中队长张怀连又击落了两架美国无人驾驶高空侦察机。
空军航空兵第1师党委班子发扬优良传统，多年来经受住了各种考验。1977年11月6日，中央军委下发了14号文件向全军通报表扬了空1师党委是“一个艰苦奋斗，坚持继续革命的好班子”。并号召全军向空军航空兵第1师学习。他们的事迹被概括为“学习走在前、工作拼命干、生活不特殊、遵纪作模范。”1978年5月，空军航空兵第1师党委与雷锋、“硬骨头六连”一起成为全军“三学”的先进典型。(陈辉 据《党史博览》）
