上海虹桥机场，民国十年（1921年），北洋政府鉴于京沪两地“绾毂南北”，决定先行筹建京沪航空线，随即选址上海县与青浦县的交界处，圈地267亩。同年3月10日，机场始建，并于同年6月29日基本竣工，但“扼于经费不足”，仅建成一条土质飞机跑道，未能正式通航。
民国十八年（1929年），机场开通沪宁段航线，由南京国民政府交通部沪蓉航空管理处经营。
民国二十三年（1934年），机场再次征地890亩进行扩建。
民国二十六年（1937年）8月9日，两名进行侦察、挑衅的日军官兵在机场附近被击毙，此事即为引发八一三淞沪战争导火线的虹桥机场事件。上海沦陷后，机场为日军占领，强行圈地1356亩，加建跑道和机库，以适应日军侵华战事之需。
抗战胜利后，机场由南京国民政府空军接收，成为军用机场。
民国三十五年（1946年），机场划归民航。同年11月，机场由中美合资中国航空公司接管，并新建旅客休息室。
民国三十六年（1947年），机场由国民政府交通部民用航空局技术员训练所接管，机场占地面积2500亩。
民国三十七年（1948年），机场直属交通部民用航空局。
1949年5月22日，虹桥机场获得解放，由中国人民解放军接管，成为军用机场。同年，机场面积为2800亩。是时，机场设施毁损严重，仅有2条平行碎石跑道、3条滑行道、7条推机道和1座破损的机场大门。
1950年4月，中共中央华东局决定重建虹桥机场。5月起，重建主跑道、滑行道及停机坪等，历时1年。
1963年，中国和巴基斯坦两国政府决定开通上海—卡拉奇国际航空线。同年10月，经国务院批准，开始扩建军用虹桥机场为军民合用国际机场。工程历时6个半月，主要工程包括：改建混凝土跑道，跑道道面承载能力达到国际同类跑道水平；设置跑道主次降落方向的导航台及全信标机；新建6层高的航管楼和候机楼、指挥塔台各1幢（座）。是时，机场占地6500亩。
1971年，虹桥国际机场由军民合用改为民航专用。中国民用航空上海管理局对机场设施作进一步改扩建，完善场内设施，兴建一批工程，包括新建航空器材库、改建旧机库等。
1964年4月29日，上海虹桥国际机场改造工程竣工，解放后上海地区第一条国际航线中国上海——巴基斯坦达卡民用航空线开航。至1999年底，上海至世界各国开通的城市达112个、国际及地区城市52个。
1984年3月，上海虹桥机场候机楼工程再度扩建，同年9月30日扩建工程完工。扩建后的候机楼，使用面积比过去扩大了一倍。
1988年6月25日，在上海民航管理体制改革中，虹桥机场作为独立的经济实体从中国民航上海管理局分出。
1988年12月，机场候机楼进行第三次扩建，新建T型结构的国际候机楼，并于1991年12月26日竣工，实现国内外旅客进出分流，并建成钢筋混凝土主滑行道。
1994年12月26日，机场由中国民航总局交给上海市人民政府管理。
自2009年起，上海机场集团公司联手香港机管局成立了沪港机场合资公司，并引入香港机场的先进管理理念，全面对标香港机场的服务管理水平，在服务管理、商业经营管理等方面注重引进香港机场专业化做法，推动了虹桥机场的服务创新和服务质量提升。
2010年3月16日，虹桥机场2号航站楼及第二跑道正式启用，除春秋航空公司及往返日本、韩国的国际包机航班仍在1号航站楼运营外，其余航空公司的国内航班全部迁至2号航站楼运营。
2014年底，上海虹桥机场启动1号航站楼改造及东交通中心工程。
2017年3月26日，改造后的机场1号航站楼A楼启用。
