เมื่อปี พ.ศ. 2458 เจ้าอุปราช (มหาพรหม ณ น่าน) เจ้าอุปราชนครน่าน (อิสริยศในขณะนั้น) ได้ทรงบริจาคทุนทรัพย์ส่วนพระองค์เพื่อซื้อเครื่องบินให้แก่กองทัพอากาศ[3] จำนวน 1 ลำ ซึ่งต่อมาพระองค์มีพระประสงค์จะชมเครื่องบินลำที่พระองค์ซื้อให้แก่กองทัพอากาศ จึงได้นำความปรึกษากับอำมาตย์เอก พระวรไชยวุฒิกรณ์ ปลัดมณฑลพายัพ เพื่อจัดสร้างท่าอากาศยานขึ้น เมื่อพระวรไชยวุฒิกรณ์เห็นชอบแล้ว จึงได้เกณฑ์แรงงานราษฎรทำการถางโค่นต้นไม้ บริเวณตำบลหัวเวียงเหนือ เพื่อสร้างท่าอากาศยานบินขึ้น โดยใช้เวลาในการสร้างประมาณ 3 ปีเศษ จึงแล้วเสร็จ และทางกองทัพอากาศจึงได้นำเครื่องบินแบบ “เบเก้” จำนวน 3 ลำ รวมทั้งลำที่เจ้าอุปราชฯ ได้ทรงบริจาคทุนทรัพย์ส่วนพระองค์ซื้อให้ บินจากกองทัพอากาศดอนเมืองถึงท่าอากาศยานน่านสำเร็จและลงอย่างปลอดภัย ครั้นเมื่อเครื่องบินได้กลับไปแล้วก็มิได้ใช้ท่าอากาศยานนี้อีก คงปล่อยทิ้งไว้และได้รับการบำรุงรักษาตามสมควร

ต่อมาเมื่อเกิดกรณีพิพาทอินโดจีนกับฝรั่งเศส ท่าอากาศยานได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอีกครั้งเพื่อให้เครื่องบินจำนวน 3-4 ลำจากกองทัพอากาศสามารถมาประจำที่ท่าอากาศยานน่านได้ แต่เมื่อสงครามอินโดจีนยุติลง ก็ไม่มีการใช้ท่าอากาศยานอีก หลังจากนั้นอีกประมาณ 10 ปีเศษ ท่าอากาศยานได้รับการปรับปรุงอีกครั้งหนึ่ง โดยทำการขยายทางวิ่งให้กว้างประมาณ 10 เมตร ยาวประมาณ 600 เมตร ผิวทางวิ่งบดทับด้วยดินลูกรัง พอที่เครื่องบินขนาดเล็กจะขึ้น-ลงได้

เมื่อวันที่ 12 มีนาคม พ.ศ. 2514 กองทัพอากาศไทยได้จัดหน่วยบิน 231 ซึ่งมีเครื่องบินขับไล่ และทิ้งระเบิดมาประจำท่าอากาศยานน่าน พร้อมย้ายหน่วยบิน 713 และ 333 จากอำเภอเชียงกลาง มาประจำที่ท่าอากาศยานน่าน รวมกันตั้งเป็นกองบิน 466 ต่อจากนั้นหน่วยบินของกองทัพบก และกรมการบินพาณิชย์ ได้ย้ายเข้ามาใช้พื้นที่ร่วมกับกองทัพอากาศ จึงได้ร่วมกันซ่อมทางวิ่งบางตอนที่ชำรุดให้ได้มาตรฐานและเพิ่มขีดความสามารถของทางวิ่งให้เป็นผิวแอสฟัลส์ติดคอนกรีต ยาว 2,000 เมตร กว้าง 45 เมตร ทางเผื่อหัวท้ายข้างละ 60 เมตร รับน้ำหนักสูงสุดได้ประมาณ 67,000 กิโลกรัม จนเครื่องบินขนาดใหญ่แบบซี-130 เฮอร์คิวลิส สามารถขึ้น-ลงได้อย่างปลอดภัย

ปี พ.ศ. 2523 กรมการบินพาณิชย์ ได้จัดสร้างอาคารที่ทำการท่าอากาศยานน่าน (อาคารเดิม) เป็นอาคารชั้นเดียวประกอบด้วยห้องพักผู้โดยสาร ที่ทำการท่าอากาศยานน่านและพื้นที่ลานจอดรถยนต์ ไว้บริการแก่ผู้โดยสารทั่วไป[4]

ปี พ.ศ. 2555 กรมการบินพลเรือน (บพ.) กระทรวงคมนาคม ได้ก่อสร้างอาคารผู้โดยสารหลังใหม่ที่ท่าอากาศยานน่าน ซึ่งตั้งอยู่ที่ตำบลผาสิงห์ อำเภอเมืองน่าน จังหวัดน่าน โดยใช้งบประมาณค่าก่อสร้างจำนวน 169,060,000 บาท มีพื้นที่รวม 5,750 ตารางเมตร เป็นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็ก สูง 2 ชั้น มีดาดฟ้า สามารถรองรับผู้โดยสารในชั่วโมงเร่งด่วน จำนวน 300 คน/ชั่วโมง และอาคารอื่น ๆ ได้แก่ อาคารโรงเก็บเครื่องมือกล และอาคารที่ทำการดับเพลิง ขนาด 720 ตารางเมตร สามารถจอดรถดับเพลิงได้ จำนวน 6 คัน พร้อมลานจอดรถยนต์ด้านหน้าอาคารประมาณ 540 ตารางเมตร และอาคารโรงเก็บเครื่องยนต์กำเนิดไฟฟ้าขนาด 126 ตารางเมตร และได้เปิดให้สายการบินและผู้โดยสารใช้บริการอาคารผู้โดยสารหลังใหม่ตั้งแต่วันที่ 19 พฤษภาคม 2557 [5]

เมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2558 สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี (ขณะนั้นดำรงพระอิสริยยศ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี) ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานนามใหม่ของท่าอากาศยานน่านว่า "ท่าอากาศยานน่านนคร"

แผนการพัฒนาท่าอากาศยานในอนาคต

เมื่อวันที่ 14 ตุลาคม พ.ศ. 2561 นายไพรินทร์ ชูโชติถาวร รัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงคมนาคม เป็นประธานเปิดงาน “ Airports For All : กรมท่าอากาศยาน มุ่งมั่น ก้าวไกล เพื่อไทยทุกคน” เพื่อนำเสนอแผนการพัฒนาระยะ 20 ปีของท่าอากาศยาน 28 แห่ง โดยกรมท่าอากาศยาน ได้มีการประกาศแผนแม่บท 20 ปี การพัฒนาท่าอากาศยานของกรมท่าอากาศยาน ระยะ 20 ปี (พ.ศ. 2561-2580) แบ่งเป็น 4 ระยะ วงเงินรวม 34,507 ล้านบาท โดยท่าอากาศยานน่านนครได้อยู่ในโครงการพัฒนาท่าอากาศยานระยะที่ 4 (พ.ศ. 2576-2580) เพื่อเชื่อมโยง East-West Corridor และ CLMV โดยมีการวางแผนศึกษาข้อมูล ดังนี้

• ก่อสร้างอาคารผู้โดยสารหลังใหม่ รองรับผู้โดยสารได้ 2.6 ล้านคนต่อปี
• ก่อสร้างลานจอดเครื่องบินเพิ่มเติม รองรับครื่องบินแบบโบอิง 737 ได้พร้อมกัน 8 ลำ
• ปรับปรุงทางวิ่งและทางขับทางขับใหม่เพื่อให้รอบรับเครื่องบินแบบ โบอิง 737

ทั้งนี้อยู่ระหว่างการศึกษาข้อมูลเพิ่มเติม [6]