Das Luftwaffenmuseum liegt auf den Gelände des ehemaligen Militärflugplatzes Berlin-Gatow, der 1934 für eine Akademie und eine Ausbildungsschule der deutschen Luftwaffe gebaut wurde. Auf dem Gelände waren Flugplatz, Fliegerschule, Luftwaffenakademie, Luftkriegsschule und das Luftfahrttechnische Institut unterbracht.
Ende des 2. Weltkriegs eroberte die Sowjetarmee den Flugplatz Gatow und besetzte ihn bis Anfang Juli 1945. Mit der Aufteilung Berlins in Sektoren fiel Gatow den Briten zu, daher übernam die Royal Air Force übernahm den Militärflugplatz. Besondere Bedeutung gewann der Flughafen Gatow während der Berlin-Blockade im Jahr 1948/49. Als Teil der “Luftbrücke” entwickelte er sich innerhalb von kurzer Zeit zum weltweit umschlagstärksten Frachtflughafen.
In den darauf folgenden Jahrzehnten nutzte die Royal Air Force das Gelände als Standort für das Army Air Corps. Als sich Mitte der 90er Jahre die Alliierten aus Berlin zurückzogen, übergab die Royal Air Force im September 1994 den Flughafen an die deutsche Bundeswehr. Das südliche Areal des Geländes bildet heute die General-Steinhoff-Kaserne.
Hangars, Tower und der größte Teil der ehemaligen Runways sind heute Teil des Luftwaffenmuseums, das die Bundeswehr 1995 von Uetersen in Schleswig-Holstein nach Gatow verlegte. Das Museum umfasst eine Dauerausstellung zur Geschichte der militärischen Luftfahrt, eine Ausstellung zur Geschichte des Fluplatzes und wechselnde Sonderausstellungen. Auch Uniformen und Ausrüstungsgegenstände sind ausgestellt. Im Freien können zahlreiche Militärflugzeuge, Militärhubschrauber und Militärgeräte besichtigt werden. Auch Uniformen und Ausrüstungsgegenstände sind ausgestellt.