2010年3月31日，西藏航空有限公司获中国民用航空局的筹建批复，正式获准筹建。获准筹建后，西藏航空有限公司于2010年6月17日正式在西藏自治区工商局注册成立。2011年3月24日，中国国际航空股份有限公司正式决定入股西藏航空，占31%的股份。
2011年5月4日，经过局方批准，西藏航空有限公司举行运行合格审定正式申请会，这标志着西藏航空已经完成筹备工作，正式进入审核阶段。2011年7月5日，中国民用航空局正式为西藏航空颁发了公共航空运输企业《经营许可证》。
2011年7月22日，民航西南管理局为西藏航空颁发了《运行合格证》，表明西藏航空具备了正式启航的条件。2011年7月26日，西藏航空拉萨营业部开始对外售票。2011年7月26日10时26分，西藏航空首架航班正式起飞。
2023年11月，西藏航空宣布將與中國商飛簽署戰略合作框架協議並開展全方位戰略合作，共同研製C919客機的高原機型。[3]
2024年2月，西藏航空宣布40架C919高原型和10架ARJ21高原型飛機訂單。[4]