中国人民解放军广州军区空军（简称广州军区空军）是中国人民解放军空军驻广州军区的战役军团，归中国人民解放军空军建制，受空军、广州军区双重领导。领导和指挥驻湖北、湖南、广东、广西、海南5省、自治区的空军部队。主要担负本区防空作战，空中进攻作战，协同陆、海军作战等任务。

1950年7月27日，中央军委批准，成立中国人民解放军中南军区空军司令部。9月24日，以中南军区司令部航空处和陆军第51军军部为基础，在武汉成立。机关设司令部、政治部、后勤部、工程部、干部管理部。1954年5月15日，改称中南军区空军部。1955年5月6日，改称广州军区空军司令部并移驻广州。1957年5月20日，与广州军区防空军合并为广州军区空军。1970年2月，军区空军机关整编为司令部、政治部、后勤部。1976年2月，增设航空工程部，1993年9月，改称装备技术部，1998年12月，整编为装备部。

中南军区空军机关成立后，迅速组建部队。1950年11月～1952年12月，组建5个航空兵师和基地等部队，分驻广东省、广西壮族自治区、湖南省、湖北、河南省、江西省6省、自治区。1954年5月，成立空军广州指挥所(1955年6月撤销)。1955年3月，随着全国军区重新划分，驻江西省空军部队划归华东军区空军建制；7月，驻湖北、河南省空军部队划归武汉军区空军建制。1957年8月，中国人民解放军广州军区防空军部队划归广州军区空军建制。1962年6月和1969年3月，先后将2个军级指挥所整编为2个空军军部。1976年1月，撤销1个空军军部。1985年下半年，武汉军区空军撤销后，驻湖北省空军部队、院校划归广州军区空军建制；调整、撤销、合并部分单位。1993年1月，空降兵部队改归空军直接建制领导。至20世纪末，广州军区空军发展成为一支包括航空兵、地空导弹兵、高射炮兵、雷达兵、通信兵和其他专业兵组成的合成军队。