抗战八年中，中国空军共击落日机1543架，击伤330架，出动轰炸、驱逐、侦察、运输等飞机计18500架次，作战达4027次。中国空军损失各种飞机（包括训练损失）2468架，6164人殉国（其中飞行人员661人）。

1941年8月组成的中国空军美国志愿援华航空队（飞虎队），美国航空志愿队在中国、缅甸、印度支那作战7个多月，以空中损失12架飞机和地面被摧毁61架的代价，取得击落约150架敌机和摧毁297架敌机的战绩。

抗战初期，中国空军力量十分薄弱，处于绝对劣势；但在抗战中后期，美国对华进行援助，中国空军逐渐扭转局势。战争结束时，在华美军总人数60369人，其中空军34726人。