ฐานบินสุราษฎร์ธานี แต่เดิมเป็นสนามบินเก่าของกองทัพจักรวรรรดิญี่ปุ่นชื่อว่า สนามบินม่วงเรียง ที่สร้างไว้ใช้งานตั้งแต่ช่วงปี พ.ศ. 2486 ซึ่งตรงกับปลายสงครามโลกครั้งที่สอง เมื่อทหารญี่ปุ่นถอนกำลังออกไปทำให้สนามบินดังกล่าวถูกทิ้งร้างจนถึงช่วงปี พ.ศ. 2495 รัฐบาลได้มอบหมายให้กองทัพอากาศเข้ามาดูแลในพื้นที่สนามบินและเรียกชื่อใหม่ว่า สนามบินหัวเตย ซึ่งช่วงเวลาดังกล่าวมีนโยบายในการก่อตั้งกองบินขึ้นในพื้นที่ภาคใต้ กองทัพอากาศจึงเลือกสนามบินหัวเตยเป็นที่ตั้งของฐานบินตั้งแต่ปี พ.ศ. 2521 โดยในปี พ.ศ. 2523 ได้มีการนำกำลังทหารอากาศโยธินชุดแรกจากกองบิน 53 จังหวัดประจวบคีรีขันธ์เข้ามาวางกำลังเพื่อรักษาความปลอดภัยพื้นที่ก่อสร้างฐานบิน จนกระทั่งปี พ.ศ. 2524 ได้นำกำลังจากกองบิน 71 สัตหีบมาสับเปลี่ยนกำลังพร้อมทั้งตั้งกองบังคับการกองบิน 53 ส่วนล่วงหน้าในสนามบินหัวเตยเพื่อเป็นกองบังคับการในพื้นที่ดังกล่าวไปพลางก่อน[6]

ต่อมากองทัพอากาศได้ปรับการวางกำลังทางอากาศใหม่ในปี พ.ศ. 2525 โดยได้ย้ายกองบิน 7 จากที่ตั้งเดิมคืออ่าวจุกเสม็ด อำเภอสัตหีบ จังหวัดชลบุรี มาวางกำลังในฐานบินสุราษฎร์ธานีและปรับชื่อเป็นฐานบิน 71 และเคลื่อนย้ายเครื่องบินโจมตีแบบที่ 5 พร้อมด้วยแผนกซ่อมบำรุงเข้ามาในที่ตั้งของสนามบินหัวเตยและรวมเข้ากับกองบิน 71 เมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2525[5] รวมถึงยกเลิกกองบังคับการกองบิน 53 ส่วนล่วงหน้า จึงถือว่าวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2525 เป็นวันสถาปนากองบิน[6]

เมื่อวันที่ 5 มีนาคม พ.ศ. 2542 กองทัพอากาศได้มีคำสั่งยกสถานภาพของกองบิน 71 ขึ้นเป็นกองบิน 7 และกำหนดให้ฐานบินสุราษฎร์ธานีของกองบิน 7 เป็นฐานบินปฏิบัติการหลักของกองทัพอากาศ โดยบรรจุเครื่องบินขับไล่อเนกประสงค์แบบที่ 18 และ 18 ข (เอฟ-5) เข้าประจำการในกองบิน[5]

ในปี พ.ศ. 2553 กองบิน 7 ได้บรรจุเครื่องบินขับไล่อเนกประสงค์แบบที่ 20 (ยาส 39) เข้าประจำการแทนแบบที่ 18 จำนวน 1 ฝูง พร้อมด้วยครื่องบินควบคุมและแจ้งเตือนแบบที่ 1 ซึ่งทำให้ฐานบินสุราษฎร์ธานีมีเป้าหมายการพัฒนาไปสู่ฐานบินที่ใช้เครือข่ายเป็นศูนย์กลาง (Network Centric Air Base)[5]

ฐานบินสุราษฎร์ธานีได้เตรียมความพร้อมในการรองรับเครื่องบินขับไล่ยาส 39 โดยได้ก่อสร้างโรงเก็บอากาศยานรูปแบบใหม่มูลค่ากว่า 400 ล้านบาท[7] และศูนย์ซ่อมบำรุงอากาศยานทั้ง 2 แบบ คือ ยาส 39 และ ซาบ 304 รวมถึงการสำรองอะไหล่และการฝึกวิศวกรจากผู้ผลิต โดยเครื่องบินขับไล่ยาส 39 ได้เดินทางมาถึงฐานบินสุราษฎร์ธานีครั้งแรกเมื่อวันที่ 22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554[7]