轰炸航空兵是在第一次世界大战中诞生和发展起来的。随着专用轰炸机的出现，法、德、俄、意、英等国陆续组建轰炸机部队，编有中队或大队。参战国的轰炸机数占作战飞机总数的14％～15％。第一、第二次世界大战之间，在意大利G.杜黑、英国H.M.特伦查德和美国W.米切尔等人的空中战争理论影响下，轰炸航空兵有较大发展。德、苏、英、法、意等国的空军编成中，轰炸航空兵的比例已达40％～50％。许多国家建立轰炸机联队、团或旅，少数国家的海军编有轰炸机中队。轰炸航空兵的指挥机构逐渐完备，作战保障体系开始形成。第二次世界大战中，轰炸航空兵迅速发展，成为空军的基本突击兵力，出现战役军团一级的航空队或空军集团军，能一次出动几百至上千架轰炸机，实施大规模轰炸。1945年8月，美国B-29重型轰炸机部队在日本首次投下两颗原子弹。战后，轰炸航空兵逐步以喷气式轰炸机替代活塞式轰炸机，装载并发展了核弹和精确制导武器，从而大大提高了快速远距突击能力、轰炸威力和命中精度。为对付日益发展的防空兵器的抗击，还采取低空进袭、电子干扰等措施，增强了突防能力。20世纪50年代末战略导弹的出现一度使人认为轰炸机将被取代。但后来的战争实践证明，轰炸机在机动能力与摧毁活动目标等方面要比战略导弹优越，不可能被取代。在越南战争、第三次中东战争、第四次中东战争、马尔维纳斯群岛战争中，轰炸航空兵仍是空中突击的重要力量。在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争、伊拉克战争中，轰炸航空兵对战争的进程和结局产生了重要影响。20世纪80年代，一些工业发达的国家，为保持战略威慑力量，继续发展战略轰炸航空兵。苏联远程航空兵（即战略轰炸航空兵）是空军的一个兵种，兵力约9万人，编有空军集团军、师、团、大队和中队。苏联海军的轰炸航空兵称导弹航空兵，编有师、团、大队和中队。美国战略空军司令部编有战略轰炸机联队（共约20个）、中队。法国战略空军司令部编有战略轰炸机联队、中队。伊拉克空军编有2个轰炸机中队，配备中型轰炸机。印度空军编有1个轰炸机中队，配备轻型轰炸机。苏联解体后，俄罗斯空军仍编有远程航空兵。中国是世界上较早使用飞机进行轰炸作战的国家之一。1914年4月，北洋政府派出飞机对白朗农民起义军实施侦察和投弹轰炸，开创了中国战争史上空中轰炸作战的先例。1919年成立遂行轰炸任务的航空队。1928年，国民党政府组建一批轰炸机航空队。1931年，淞沪战役中广东航空队的轰炸机曾北上参战。抗日战争初期，有3个轰炸机大队，配备美式“诺斯罗普”“马丁”和意式“萨伏亚”等型轰炸机，在1937年8月淞沪抗战中对日军占领的据点和日军舰船等进行轰炸。1937～1941年，中国空军轰炸航空兵与苏联、美国空军志愿援华航空队协同作战，轰炸日军占领的重要城市和机场。中国人民解放军空军于1950年6月组建第一个轰炸航空兵团。抗美援朝期间，中国人民志愿军空军轰炸航空兵于1951年11月曾三次参与轰炸大和岛和附近海面的美国舰艇，有力地支援了登陆部队。在空战中，图-2轰炸机击落1架F-86歼击机，开创了活塞式轰炸机击落喷气式歼击机的范例。1955年1月，在解放一江山岛战役中，中国人民解放军空军轰炸航空兵首次参加协同陆海军作战，击沉、击伤中国台湾当局“中权”号等5艘舰艇，为解放一江山岛的登陆作战创造了有利条件。1965年5月14日，空军轰炸航空兵成功投放第一颗原子弹。以后，轰炸航空兵在核试验、军事演习和抢险救灾中为国防现代化建设作出了重要贡献。