1993年9月17日，经民航总局批准，深圳航空开始航班运营。

2004年，深航推出“无陪儿童”业务。

2005年，深航推出“易来易往”亲情套票。

2006年，深航推出“出行秘书”。

2007年11月，深圳航空公司南京-天津-长春航线的开通，深航南京基地正式启用

2008年，深航推出“深航女孩”品牌。

2012年深航加入星空联盟，开启了深航国际航线发展快车道。

2012年，深航成为星空联盟成员航空公司。

2017年，深航推出“深航易行”。

2018年，深航开通深圳—伦敦首条定期洲际航线。

2020年，深航推出大湾区至华东双流向免费改时和改地产品“粤苏通”。

2021年12月，深航“先行快线”正式发布。

2022年5月1日，由深圳地铁携手深圳航空联合推出的“空轨联运”产品，将在深圳航空app、深圳航空微信小程序上线，以提升市民出行便利和乘坐体验，引导市民绿色低碳出行。据介绍，该产品将持续一年时间，至2023年4月30日为止。

2023年8月28日，深圳航空将开通深圳直飞巴塞罗那航线，现已开放销售。“深圳-巴塞罗那”是深圳航空今年开通的新洲际航线，也是深圳机场今年以来连通的首个洲际新航点。

2024年4月28日，深圳航空开通山西运城至泰国曼谷直飞航班。7月1日起，深圳航空新开成都天府直飞兰州、成都天府直飞银川两条航线，均为每天一班，同时还加密成都天府直飞无锡航线至每天一班。

2024年6月26日，由深圳航空执飞的深圳-西安-敦煌航线正式开通。每天一班，对促进三地区域旅游经济发展将起到积极作用。

2024年7月1日，黑河—哈尔滨—深圳航线成功首航。该航线由深圳航空a320机型执飞，航班号为zh9617/18。

2024年7月27日，深圳往返槟城航线正式开通。10月29日，深圳航空开通深圳直飞多哈航线。

截止2024年，旅客可选乘深航及联盟成员共21000多个航班，无缝中转通达190多个国家和地区，超过1300个目的地。

2024年10月27日起，深圳航空执行冬春航季航班计划，新增并加密多条航线，执飞国内、国际及地区航线近400条，覆盖超过80个城市。

2024年10月29日，深圳航空“深圳-多哈”航线盛大首航，这也是深圳通往卡塔尔的首条直飞国际航线，新航线的开通将进一步推动深圳与西亚地区的经贸、文化合作全面加强。

2024年12月，深圳航空新开通深圳至槟城的直飞航线，并增加了深圳至吉隆坡的航班频次，为两地的交流合作注入了新的活力。

2025年1月15日，深圳航空开通南京＝香港航线。

2025年3月31日，深航正式上线“宠物进客舱”全新服务，在限定条件下允许旅客携带宠物进入客舱。

2025年4月10日，深圳航空开通深圳=湛江独飞航线，助力区域协同发展。5月28日，中国国际航空股份有限公司与深圳航空有限责任公司共同推出重庆—深圳城市快线，每天往返8班，并提供优先安排宽体机执飞、专属值机、优先安检、便捷登机、行李提取便捷、额外定级航段奖励、特色餐食等服务。