1952年10月27日，西厅机场转设为湛江机场，首条航线为广州航线；12月6日，湛江机场停航。

1953年3月，中国民用航空湛江站正式成立。

1955年8月，湛江机场复航。

1957年，湛江机场主跑道向北延长至1400米。

1964年，湛江机场主跑道加铺16宽的沥青。

1970年，湛江机场主跑道延长至1500米。

1984年，湛江机场跑道改造工程获批。

1985年5月2日，湛江机场跑道延长至1750米，最大使用机型变更为波音B737-200。

1987年7月7日，湛江机场获批对外开放。

1999年11月，湛江机场改扩建工程启用，飞行区等级升至4D级，新航站楼面积为6600平方米，民航站坪机位由1个增至7个，机场设计容量增至130万人次。

2004年3月25日，中国民用航空湛江站更名为广东省机场集团有限公司湛江机场公司。

2011年10月18日，湛江机场航站楼附属楼启用，面积为5959平方米。

2016年，湛江机场航站楼完成改造。

2018年5月，湛江机场民航站坪机位扩建至9个。

2009年9月，广东省首次召开粤西工作会议，提议将湛江机场迁建至湛江与茂名两市之间，扩大湛江机场的辐射力。

2014年4月11日，湛江迁建机场选址报告评审会原则同意合山场址作为推荐场址。

2015年1月27日，湛江机场迁建工程选址报告获得中国民用航空局批复。

2016年12月20日，湛江机场迁建工程正式启动初勘与测量工作。

2017年5月26日，中国民用航空局出具湛江机场迁建工程预可研报告行业意见；6月6日，时任广东省长马兴瑞拜会时任中国民用航空局局长冯正霖，提出湛江迁建机场飞行区等级从4C级调整为4E级，跑道由2800米延长至3200米，并获得了中国民用航空局的支持；10月27日，湛江机场迁建工程前期工程开工。

2018年8月14日，湛江机场迁建工程预可研报告获得国务院、中央军委联合批复；12月6日，湛江机场迁建工程环评报告获批；12月10日，湛江机场迁建工程水土保持报告获批。

2019年1月22日，中国民用航空局出具湛江机场迁建工程可研报告行业意见；3月29日，湛江迁建机场民航湛江终端管制中心工程开工；5月9日，湛江机场迁建工程土地预审报告获批；9月6日，湛江机场迁建工程可研报告获批；9月12日，中国民用航空局正式批复湛江机场迁建工程总体规划；9月29日，湛江机场迁建工程初步设计及概算获批；10月19日，湛江机场迁建工程正式开工。

2020年2月14日，湛江机场迁建工程复工；11月25日，中国民用航空局批复湛江迁建机场命名为“湛江吴川机场”，英文名称为“ZHANJIANG WUCHUAN AIRPORT”。

2021年7月26日，湛江吴川机场跑道全线贯通；9月，湛江吴川机场通过竣工验收；10月17日，湛江吴川机场校飞成功；10月18日，湛江吴川机场航站楼“湛江”标识挂牌；10月21日，湛江吴川机场试飞成功，任务由中国南方航空使用广州白云国际机场基地的空客A320-200型客机执行；11月24日，湛江吴川机场完成第一次试运行；12月2日，湛江吴川机场完成第二次试运行；12月7日，湛江吴川机场空管工程通过竣工验收；12月23日，湛江吴川机场空管工程通过行业验收。

2022年3月18日，湛江吴川机场进行第三次试运行；3月24日，湛江吴川机场正式启用，首条航线为海南航空使用波音B737-800执飞的海口—湛江—济南航线，湛江机场同步关闭转为公园用地；6月，湛江吴川机场首次开通全货机航线，执飞航司为顺丰航空。

2023年冬航季，湛江吴川机场迎来首家基地航司，即乌鲁木齐航空首期投放8架波音B737-800过夜。

2024年2月20日，湛江吴川机场获中国民用航空局批注更名为“湛江吴川国际机场”。

湛江吴川国际机场旅客航站区包括航站楼、高架桥、停车场等，其中航站楼面积6.18万平方米，设19座登机廊桥；建筑高度45米，为地上三层、地下一层式建筑；采用两层半指廊式布局模式，建筑最高点39.1米，航站楼的一楼设置远机位候机厅、国内行李提取厅、迎客大厅、国际到达厅等；一楼夹层为国际行李提取厅；二楼为值机大厅、国内出港旅客安检厅、国际出发检查区、国内出发候机厅、国际出发候机厅、安保控制中心；三楼为国内、国际贵宾厅；候机大厅中央椭圆形的镂空“天窗”设计，三棵“棕榈树”贯穿“天窗”，天花板红白相间的格子设计融合了湛江“红土文化”元素；停车场设2602个停车位；可满足2030年旅客吞吐量510万人次、货邮吞吐量3.06万吨的使用需求。

湛江吴川国际机场空管设施包括1座72米高的塔台和4565平方米的航管楼，3435平方米的业务保障用房和2200平方米的地下人防车库，以及高坳岭雷达站、合山雷达站及配套设施；塔台和航管楼毗邻，从侧边看，二者相连的线条像翻滚的海浪；塔台身姿挺拔，双侧曲线柔美，宛如一朵绽放的紫荆花；塔台顶部剔透的指挥管制室，在阳光的照射下，犹如璀璨的湛江硇洲水晶灯塔。

湛江吴川国际机场有4座3000立方米立式拱顶储油罐，2座2000立方米消防水罐，以及建筑总面积3439.5平米等配套设施。

湛江吴川国际机场飞行区指标为4E，消防救护和应急救援等级均为8.0级；民航站坪设30个机位，其中17个为设置廊桥的近机位，廊桥近机位中有2个E类机位和15个C类机位，远机位均为C类机位；15/33号跑道长3200米，宽45米，位双向I类精密进近跑道，并有一条等长平行滑行道，最大可使用机型为波音B747-400，设计年飞机起降容量为4.74万架次。

湛江吴川国际机场航空加油站包括综合检测棚、油车棚及维修间及多功能车棚总建筑面积2026平米等；另有30个机位敷设机坪管线加油系统，敷设机坪加油管线5540米及加油栓38套等加油设施。

湛江吴川国际机场为乌鲁木齐航空基地机场（南方主基地）。2023年夏秋航季，湛江吴川国际机场共有15家航司在此开通37条客运航线，通航39座城市，每周计划航班564架次；另有1家航司在此开通3条货运航线，通航3座城市。

2024年10月27日至2025年3月29日，执行2024/25年冬春季航班计划。每周计划航班544架次，计划恢复无锡等1个航点，计划加密北京、杭州、昆明、揭阳、乌鲁木齐等5个航点，新航季，湛江吴川国际机场运营航线28条，通航城市26个，合作航司13家。

截至2022年3月，湛江吴川国际机场航站楼设有14个人工值机柜台，国内航班于航班起飞前90分钟开始办理乘机手续，于起飞前30分钟停止办理乘机手续。

湛江吴川国际机场航站楼内设有卫生间、茶水间、第三卫生间、爱心座椅、母婴室、医疗室、行李寄存处等便民设施。

湛江吴川国际机场航站楼内设有22台自助值机设备，无托运行李的旅客只要将自己的身份证号码输进去，登机牌就自动打印出来（也可不打印登机牌）。

湛江吴川国际机场航站楼内设有26台自助行李托运一体机，扫描证件自助办理登机牌后将行李放进自助行李托运机可完成快速托运。

湛江吴川国际机场设有“无纸化”、“刷脸”乘机服务，旅客完成自助值机后无需打印登机牌，只需刷身份证、配合人脸识别，便可通过安检验证和登机。

从湛江市区前往湛江吴川国际机场主要以下有3条路线：

路线1：从玉湛高速赤坎入口——玉湛高速——沈海高速——汕湛高速——六庙互通转吴川支线——板桥出口——省道544——安置区道路——塘㙍大道——空港四路——机场大道辅道——湛江吴川机场航站楼；

路线2：玉湛高速赤坎入口——玉湛高速——沈海高速——塘㙍出口——塘㙍镇——省道286、544——安置区道路——塘㙍大道——空港四路——机场大道辅道——湛江吴川机场航站楼；

路线3：湛江海湾大桥——海川快线——汕湛高速坡头入口——汕湛高速——汕湛高速吴川支线——板桥出口——省道544——安置区道路——塘㙍大道——空港四路——机场大道辅道——湛江吴川机场航站楼。

湛江吴川国际机场停车场位于航站楼正前方，约有17.8万平方米，约1800个停车位，其中旅客停车位1135个，内设无障碍停车位，有约70个充电桩，停车费收费标准如下：

湛江吴川国际机场航空公司基地站坪工程和备降停机坪和停车场工程已于2022年6月15日备案通过，总投资大于5.3亿元。主要内容包括：航司基地新建4个机位（1E3C），备降停机坪新建6个机位（2E4C），停车场新建出租车蓄车区、大巴蓄车区和网约车蓄车区共99000平方米。

湛江吴川国际机场定位为干线机场，兼顾应急救援和通用航空使用，远期（2050年）设计年旅客吞吐量1700万人次，货邮吞吐量10.2万吨，修建第二条平行滑行道，停机位增加至45个（其中5个E类机位，40个C类机位），航站楼面积增至15.5万平方米。

湛江吴川国际机场计划2025年完成年旅客吞吐量1000万人次，将引进1到2家基地航空公司，通航城市超过60个，国内航线网络辐射全国大中城市、重点旅游城市，国际和地区航线从东南亚地区向东北亚扩展。湛江吴川机场要建设成面向东盟的重要国际客运中转中心，到2025年国际和地区客流量力争达到25万人次。

湛江吴川国际机场建成后将具备直航欧美的能力，成为粤西地区综合交通枢纽核心，极大提升粤西地区迅捷通达全国、连通世界的能力。（时任广东省省长马兴瑞 评）

湛江吴川国际机场投入运营后，一方面可以解决湛江机场硬件不足，空域资源紧张，城市规划拓展用地受限等问题；另一方面作为干线机场，其客流可以辐射到广西北部湾地区，解决群众航空出行，特别是远程跨洋出行难题，加快航空物流发展，加快粤西融入世界的步伐。（《中国民航报》 评）