Le terrain de Valence-Chabeuil est utilisé militairement dès le 2 septembre 1944.
Un plan directeur de janvier 1945, qui prévoyait la construction de plusieurs pistes, est rapidement abandonné. Ayant obtenu la concession de l’aérodrome, la Chambre de Commerce et d’Industrie de Valence-sur-Rhône, entreprend la construction d’un hangar et d’une aire de garage.
On utilise et aménage la piste réalisée par les occupants.
Elle est utilisée rapidement par des Douglas DC3, voire des Junkers 52 pour des transports de fruits en direction de l’Europe du nord.
Ce n’est qu’en 1969, qu’une liaison aérienne pour voyageurs est assurée par la compagnie française Europ Aero Service (EAS). Une liaison est assurée avec Palma de Majorque.
D’importants travaux sont réalisés en 1970 : piste en dur (béton) de 1850 mètres, balisage lumineux, aérogare, hangar pour marchandises, réservoirs de carburant et bande gazonnée latérale pour l’activité vol à voile. Ces travaux permettent l’ouverture de l’aérodrome au trafic international. En 1978, la longueur de la piste passe à 2 100 mètres, la largeur à 45 mètres, des aides à la navigation (ILS) permettent l’accueil d’avions à réaction de la taille des Boeing 737. L’aéroport est désormais classé aérodrome d’État mixte.
La mise en service du TGV Paris-Lyon puis Paris-Marseille va être fatale à la ligne aérienne.
D’autres raisons expliquent le déclin : retards, annulations, concurrence de l’aéroport Lyon-Saint-Exupéry, modification d’horaires. L’accident du Fokker 27, percutant la falaise du Vercors au niveau du col de Tourniol, le 10 avril 1989, accentue un certain désintérêt.
En 2010, la piste a été rénovée au profit de la circulation aérienne.
Le GAMSTAT (Groupement aéromobilité de la section technique de l’Armée de terre) y poursuit la mise au point d’hélicoptères comme le Tigre.
L’activité de l’aviation d’affaires, de plaisance à moteur et le vol à voile reste soutenue.