ท่าอากาศยานนานาชาติสมุย เปิดทำการบินเมื่อวันที่ 25 เมษายน พ.ศ. 2532 ตั้งอยู่บนเนื้อที่ 600 ไร่ (ในปัจจุบัน) ผู้อำนวยการคนแรก คือ พลอากาศโท อมร แนวมาลี[1]
เริ่มดำเนินการก่อสร้างเมื่อปี พ.ศ. 2527 พื้นที่เดิมเป็นสวนมะพร้าวซึ่งบริษัท การบินกรุงเทพ จำกัด (มหาชน) ได้รับความเห็นชอบจากกรมการบินพาณิชย์ว่าเป็นพื้นที่ ที่เหมาะสมสำหรับเป็นที่ตั้งของสนามบิน เนื่องจากเป็นพื้นที่ราบขนาดใหญ่เพียงพอกับการสร้างสนามบิน และ เป็นสนามบินของเอกชน
เริ่มเปิดบริการเส้นทางแรกในเส้นทาง กรุงเทพ – สมุย ด้วยเครื่องบิน DASH 8 - 100 ขนาด 37 ที่นั่ง ใช้เวลาเดินทางเพียงแค่ 1 ชั่วโมง 10 นาที ซึ่งเป็นการย่นระยะเวลาเดินทางไปเกาะสมุย โดยปกติ จะต้องใช้เวลาไม่ต่ำกว่า 6 ชั่วโมงถึง 1 วัน ของการเดินทางแต่ละประเภท

และในปัจจุบัน ท่าอากาศยานนานาชาติสมุย สามารถรองรับเครื่องบินไอพ่นขนาดเล็ก เช่น Airbus A319 และ Boeing 737-400 รวมถึงเครื่องบินใบพัด รุ่น ATR72 โดยใช้เวลาเดินทางประมาณ 50นาทีเท่านั้น
ปัจจุบัน ท่าอากาศยานนานาชาติสมุย ได้ทำการขยายอาคารผู้โดยสารใหม่ โดยอาคารผู้โดยสารภายในประเทศอาคารใหม่ได้เปิดให้บริการไปเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2550 และอาคารผู้โดยสารระหว่างประเทศอาคารใหม่ได้เปิดให้บริการเมื่อวันที่ 31 สิงหาคม 2550 โดยอาคารผู้โดยสารใหม่มีพื้นที่ใช้สอยกว่า 7,300 ตารางเมตร โดยประกอบไปด้วยอาคารผู้โดยสาร 6 อาคารแบ่งเป็นอาคารผู้โดยสารภายในประเทศ 4 อาคาร และอาคารผู้โดยสารระหว่างประเทศ 2 อาคาร โดยอาคารผู้โดยสารใหม่ สามารถรองรับผู้โดยสารได้วันละประมาณ 16,000 คนต่อวัน หรือ 6,000,000 คนต่อปี

และยังมี Samui Park Avenue ตั้งอยู่บนพื้นที่ประมาณ 4 ไร่ ภายในบริเวณสนามบินสมุย ประกอบด้วย 3 อาคารแบ่งเป็นแบบ 2 ชั้น 2 อาคารและแบบ 1 ชั้น 1 อาคาร โดยเปิดให้บริการตั้งแต่เวลา 07.00-22.00 น. เพื่อต้องการให้ผู้โดยสารและบุคคลภายนอกสามารถมาใช้บริการและรู้สึกเหมือนเดินช็อปปิ้งอยู่ในสวน Samui Park Avenue จึงเป็นถนนช็อปปิ้งแห่งใหม่ของเกาะสมุย เชื่อมระหว่างอาคารผู้โดยสาร ซึ่งผู้โดยสารสามารถเดินเล่น พักผ่อน และเพลิดเพลินกับหลากหลายร้านค้าชั้นนำ ภัตตาคารที่มีชื่อเสียงระดับโลก คาเฟ่ที่บริการอินเทอร์เน็ต