创建于1896年的上海交通大学是我国第一个设立航空专业的大学。从1935年在原机械工程系内设立航空门，到1942年在重庆正式成立航空工程系，再到1952年的全国院系调整，上海交通大学的航空专业经历了多次的历史变迁和战争洗礼。1936至1953年，上海交通大学航空专业共培养出16届249名毕业生。其中，以我国航天事业奠基人钱学森为代表的国家23位“两弹一星”元勋中有6位出自上海交通大学，他们是钱学森、吴自良、杨嘉墀、王希季、陈能宽、姚桐斌。此外，我国第一位军机总设计师黄志千，第一位民机总设计师马凤山，著名飞机设计专家、两院院士顾诵芬也均为上海交通大学航空专业毕业生。

航空航天学院设有三系二中心，分别为飞行器设计系、航空宇航信息与控制系、航空宇航推进系、临近空间研究中心、吴镇远空气动力学中心。现有力学、航空宇航科学与技术、控制科学与工程等多个一级学科硕士点、博士点。