A repülőtér jelenlegi helyén már az 1940-es években is volt ideiglenes katonai repülőtér, azonban 2000 méteres szilárd burkolattal csak 1950-ben látták el. 1961-ben az addig ott állomásozó magyar 47. repülőezred áttelepült Pápára, Sármellékre pedig egy szovjet repülőezred (515. vadászezred) érkezett. A kifutópálya az 1965-ös hosszabbítás során érte el jelenlegi méretét, ekkor lett 2500 x 60 méteres. Ez után érkeztek csak meg ide az első MiG–21-esek, addig csak MiG–19 és 17 típusú gépek állomásoztak itt.

A repülőtér 400 hektárnyi területén felépített lakótelepen egy teljes orosz repülőezred, valamint a kiszolgáló egységek és azoknak családjai éltek, a környező településektől lényegében elzártan. Ebben az időben ez volt a Magyarországon állomásozó orosz haderő egyik legnagyobb alakulata. A kis városként működő katonai létesítményt több mint 150 épület és nagyjából 37 repülőfedezék alkotta. A szovjet katonák 1990. október 4-én hagyták el sármelléki repülőteret.. Addig az üzemelt repülőtípusok a MiG–21-es (1975-ig), MiG–23-as (1989-ig), illetve MiG–29-es volt. A szovjet légierő utolsó egységei 1990. október 4-én hagyták el a bázist.

Egy kis érdekes adalék Vándor Károlytól:

Az egyik legkomolyabb incidens 1956. januárjából való. Egy Canberra típusú angol repülőgép elfogására a pápai szovjet és a sármelléki magyar alakulattól is riasztottak két-két vadászt. A felszálló pilóták azonban egymásra nyitottak tüzet. A szovjetek az egyik magyar gépet lőtték le, ennek pilótája, Magyar Sándor meg is halt, a másik magyar pilóta viszont az egyik szovjet gépet találta el, ez szintén lezuhant. Utóbbiról sikerült is fényképeket beszereznie a szerzőnek.

Az orosz légierő kivonulása után egy vállalat kibérelte a repteret, és rögvest megkezdte annak átalakítását, hogy alkalmassá tegye a polgári légi forgalom számára is.

Romos épületek a volt szovjet katonai laktanya területén a Zala megyei Sármellék közelében. 2011 októberében 4,4 milliárd forintos támogatással megkezdődött a 380 hektáros területen lévő egykori repülőtér kármentesítése. A munkálatok a tervek szerint 2015 májusában fejeződnek be.

A repülőtérnek kifutópályája az 1982-es átépítés során nyerte el jelenlegi, 2500x60 méteres méretét. Jelenleg heliporttal, éjszakai világítással és műszeres megközelítést segítő berendezéssel is rendelkezik, így rossz látási viszonyok között, valamint éjszaka is használható.