2001年7月29日，大同机场正式开工。2005年11月25日上午9时20分许，在喧天的锣鼓声和欢呼声中，一架波音737客机穿出云层，降落在跑道上，大同民航机场正式通航。2006年1月24日，大同机场正式开通了大同——北京、大同——广州往返航班。2006年8月1日，大同——上海航线正式开通了。2007年12月18日，大同机场正式开通大同——西安——武汉、大同——郑州——武汉、大同——长治——广州航线。2008年1月10日，大同机场正式开通大同——海口新航线。

　　2006年，大同机场累计完成运输起降766架次，3条航线全年旅客吞吐量4.3万人次，货邮行578吨；2007年截止5月31日，大同机场累计完成运输起降396架次，旅客吞吐量2.9万人次，货邮行25.6吨，与2006年同期相比，运输起降架次增长54.7%，旅客吞吐量增长138.6%，货邮行增长115.7%。2007年全年，航班起降952架次，比去年同期增长了186架次；6条航线运送旅客73543人次，比去年同期增加30543万人次；货邮行吞吐量累计完成519.697吨；2008年1月份，大同机场进出港的旅客吞吐量总计9846人。