Pada tanggal 23 Januari 1946 TKR ditingkatkan lagi menjadi TRI, sebagai kelanjutan dari perkembangan tunas Angkatan Udara, maka pada tanggal 9 April 1946, TRI jawatan penerbangan dihapuskan dan diganti dengan Angkatan Udara Republik Indonesia, kini diperingati sebagai hari lahirnya TNI AU yang diresmikan bersamaan dengan berdirinya Tentara Nasional Indonesia (TNI).
Perjalanan TNI Angkatan Udara sebagai sebuah angkatan perang, memang terkesan unik. Selain proses kelahirannya yang begitu singkat, yaitu sekitar tujuh bulan sejak Indonesia merdeka, alutsista yang dimiliki juga sangat sederhana. Waktu itu TNI Angkatan Udara hanya bermodalkan pesawat-pesawat bekas yang diperoleh dari rampasan tentara Jepang, seperti pesawat jenis Chureng, Nishikoreng, Guntei dan Hayabusha. Jumlah penerbang dan teknisinya pun sangat terbatas.
Meskipun masih diwarnai dengan kondisi kesederhanaan dan keterbatasan, namun TNI Angkatan Udara mampu menorehkan tinta emas dalam lembaran sejarah perjuangan bangsa Indonesia. Mengangkasanya pesawat dengan identitas merah putih yang diterbangkan oleh Komodor Udara Agustinus Adisutjipto tanggal 27 Oktober 1945, Operasi udara pertama tanggal 29 Juli 1947 yang merupakan serangan balas terhadap Agresi Militer Belanda I tanggal 21 Juli 1947, 
operasi lintas udara di Kalimantan tanggal 17 Oktober 1947 serta gugurnya Kadet Kasmiran dalam mempertahankan Lapangan Udara Maguwo saat Agresi Militer Belanda II tanggal 19 Desember 1948 merupakan sebagian darma bakti para perintis TNI Angkatan Udara kepada Ibu Pertiwi. Suryadi Suryadarma, Agustinus Adisutjipto, Abdulrachman Saleh, Halim Perdanakusuma, Iswahjudi, H.M. Sudjono, Suharnoko Harbani, Mulyono, dan Sutardjo Sigit, merupakan sebagian nama-nama besar yang ikut andil membesarkan TNI Angkatan Udara.
Hadirnya pesawat-pesawat baru yang lebih modern seperti P-51 Mustang, B-25 Mitchel, C-47 Dakota, AT-16 Harvard, serta pesawat amphibi Catalina pada dekade 50-an, telah mengantar TNI Angkatan Udara selangkah lebih maju. Dengan pesawat-pesawat tersebut TNI Angkatan Udara ikut berperan dalam berbagai operasi keamanan dalam negeri, seperti penumpasan PRRI, Permesta, RMS, DI/TII serta berbagai gangguan keamanan dalam negeri lainnya.
Dekade 60-an, TNI Angkatan Udara memasuki masa jayanya dan bahkan menjadi Angkatan Udara yang paling disegani di kawasan Asia Tenggara karena memiliki alut sista udara yang cukup besar dan handal sehingga menjadi ” Deteren Power” bagi negara-negara yang berniat memusuhi NKRI. Pada era itu TNI AU juga ikut secara aktif dalam tugas besar yang diamanatkan negara, yaitu melaksanakan Operasi Trikora untuk mengembalikan Irian Barat ke pangkuan Ibu Pertiwi. Pesawat-pesawat P-51 Mustang, Mig-15, Mig-17, Mig-19, Mig-21, AN-12 Antonov, C-130 Hercules, serta TU-16, adalah sebagian alutsista TNI Angkatan Udara yang ikut menentukan keberhasilan operasi tersebut. Demikian juga dalam Operasi Dwikora dan penumpasan pemberontakan G30S PKI, TNI Angkatan Udara senantiasa ikut di dalamnya.
Awal dekade 70-an, kekuatan dan kemampuan TNI AU menurun drastis, namun pada pertengahan tahun 70-an Angkatan Udara mulai bangkit kembali secara bertahap. Masuknya beberapa alutsista seperti pesawat OV-10 Bronco, F-86 Sabre, T-33 Bird, Fokker F-27, serta Helicopter Puma SA-330 yang serba guna, merupakan angin segar setelah beberapa alutsista produk negara Timur mengalami kesulitan dalam spare partnya. Dengan alutsista tersebut, semakin menambah kekuatan TNI Angkatan Udara.
Dekade 80-an, TNI Angkatan Udara memasuki era supersonik, dengan hadirnya pesawat tempur F-5 Tiger II. Kemampuan TNI Angkatan Udara makin meningkat dengan tambahan kemampuan pengamatan udara dan pengawasan dini dari radar Thomson dan Plessey, serta pesawat Boeing 737 yang mampu mengamati wilayah permukaan. Datangnya pesawat A-4 Sky Hawk, C-130H Hercules, dan didukung oleh pesawat latih jenis Hawk MK-53 dan helikopter Puma yang serba guna, menjadikan TNI Angkatan Udara sebagai sebuah angkatan perang yang mengagumkan. Apalagi dengan datangnya pesawat Multirole F-16 Fighting Falcon dari Amerika pada akhir tahun 1989 menambah keperkasaan TNI Angkatan Udara dan dapat disejajarkan dengan angkatan udara negara lain.
Memasuki dekade 90-an, kekuatan TNI Angkatan Udara diperhitungkan oleh angkatan udara negara-negara lain di kawasan Asia tenggara karena pada era ini TNI Angkatan Udara telah memiliki pesawat-pesawat yang modern dan canggih seperti pesawat F-5 Tiger II, A-4 Sky Hawk, Hawk MK-53, C-130 Hercules, SA-330 Puma, Boeing 737, F-16 Fighting Falcon, Helicopter Super Puma NAS 332 dan Helicopter Latih EC-120 B Colibri. Disamping itu dari pesawat-pesawat ini, TNI Angkatan Udara memiliki sebuah tim aerobatik yang cukup melegenda, yaitu Tim Elang Biru, yang dapat disejajarkan dengan tim aerobatik kelas dunia. Memasuki tahun 1996, armada udara TNI Angkatan Udara diperkuat oleh pesawat tempur jenis Hawk 100/200 yang ditempatkan di Skadron Udara 12 dan 1.
Memasuki milenium ke III, TNI Angkatan Udara melengkapi teknologi Barat yang sudah ada dengan teknologi dari Timur, yaitu dengan hadirnya pesawat Sukhoi SU-27 dan SU-30 dari Rusia yang ditempatkan di Skadron Udara 11, Pangkalan Udara Hasanudin, Makassar. Kehadirannya semakin mewarnai angkasa Indonesia dan tentunya akan memperkuat pertahanan udara nasional dalam rangka menjaga kedaulatan Negara Republik Indonesia di udara.
Sejak berdirinya TNI AU dengan alat utama sistim senjata yang dimiliki disamping melaksanakan operasi militer untuk perang, TNI Angkatan Udara juga melaksanakan operasi militer selain perang yaitu operasi bhakti dan tugas-tugas kemanusiaan seperti penanganan bencana alam tsunami di Propinsi NAD dan Sumatra Utara dan bencana alam di Yogyakarta dan Jawa Tengah serta bencana alam lainnya di beberapa daerah.
Semua yang diupayakan dan diusahakan TNI Angkatan Udara, tidak lain adalah guna mewujudkan angkatan udara yang handal dan mampu menghadapi setiap ancaman yang membahayakan keutuhan dan kedaulatan Negara Kesatuan Republik Indonesia, sesuai tugas yang diamanatkan dalam UU TNI Nomor 34 tahun 2004.
Kekuatan TNI-AU
Secara Umum TNI-AU membagi kekuatannya menjadi dua yaitu :
- Komando Operasi Angkatan Udara I (Koops AU I) yang bermarkas di Halim Perdanakusumah Jakartai
