歷史沿革
原塗裝2001年中國國際航空公司貨運分公司實行模擬獨立法人經營核算。2003年，組建“中國國際貨運航空有限公司”。中國國際航空公司以飛機、發動機、庫房及地面設備等資產出資，占註冊資本的51%；中信泰富有限公司占25%、首都機場集團公司占24%，均以現金出資。2006年6月30日獲得中國民用航空總局頒發的《公共航空運輸承運人運行合格證》。
2007年10月28日，中國國際貨運航空有限公司首架噴塗“中國國際貨運航空”新標識的全貨機執行飛往美國安克雷奇的航班，這是國貨航獨立使用貨運航權執飛的第一個航班。國貨航作為中國國際航空股份有限公司的控股公司和指定空運企業，承接了國航在美國、德國、英國、丹麥、日本、韓國、香港等國家和地區的全貨運航權。
根據航權運行變化，國貨航繼續沿用國航的IATA代碼CA，國貨航的ICAO代碼由“CCA”變為“CAO”；中文無線電呼號由“國航”變為“鳳凰”；英文無線電呼號由“Air China”變為“AIR CHINA FREIGHT ”。國貨航的更新標識，機身兩側的公司名稱由“中國國際航空公司”改為“中國國際貨運航空”，“AIR CHINA CARGO”中的“CARGO”變為舞動的手寫體，垂直尾翼上的國航股份“鳳凰”標識保持不變。
2008年，中國國際航空股份有限公司全資子公司中航興業有限公司收購中信泰富持有的25%國貨航的股份，中國國際航空所持有的國貨航股份增至76%。
圖-204F2011年5月6日，中國國際航空股份有限公司（以下簡稱“中國國航”）與國泰航空有限公司（以下簡稱“國泰航空”）貨運合資項目正式完成，股權重組後的中國國際貨運航空有限公司（以下簡稱“中國國際貨運航空”）在北京舉行開業慶典。
合資後，中國國航持有中國國際貨運航空51%的股權，國泰航空持有25%的股權及24%的經濟權益。中國國際貨運航空董事會有七位董事，其中四位（包括董事長）由中國國航委任，三位（包括副董事長）由國泰航空委任。中國國際貨運航空董事會及管理層人員，無論在經驗還是專業方面，都充分體現了中國國航、國泰航空雙方的專業優勢，有助於進一步推動中國國際貨運航空在全球業務的均衡發展。中國經濟的持續穩定增長帶動中國成為全球航空貨運發展最為迅速的市場，合資公司較快的機隊發展速度有利於形成規模優勢，鞏固其市場地位。選擇上海為主要運營基地，確保合資公司在占有全國三分之二貨運業務的長三角市場，獲得更好的商業先機。中國國航豐富的國際國內腹艙網路，將為合資公司全球業務拓展提供強大的支持。作為星辰項目的延續，貨運合資項目有利於提升中國國際貨運航空的核心競爭力，同時促進中國的航空貨運樞紐建設，在實現較高社會效益的同時，實現更好的企業經濟效益。
波音757-200F中國國際貨運航空的兩大股東中國國航和國泰航空，有著良好的戰略合作關係。中國國際貨運航空將充分發揮中國國航、國泰航空的品牌優勢、管理優勢，加快推進國際化發展進程，提升核心競爭力，以“為客戶創造價值，努力把中國國際貨運航空打造成立足中國、具有國際競爭力的航空貨運企業。
通過不斷完善產品體系，中國國際貨運航空形成了快運、郵件、危險品、鮮活易腐、活體動物、貴重物品、定製產品、普通貨物等多種產品，可滿足客戶多樣化的需求。
作為擁有50多年貨運發展歷程的航空運輸企業，中國國際貨運航空參與了中國民航多項航空貨物運輸標準的發起和制定，培養了一支經驗豐富、專業敬業的員工隊伍，可以為各類特殊貨物提供專業、可靠的運輸方案。 多年來，中國國際貨運航空自覺履行對社會的承諾，勇於承擔社會責任。曾在汶川地震、巴基斯坦地震、印度洋海嘯、墨西哥甲型流感、智利地震、日本地震等重大災害援助中，多次成功完成緊急救災包機任務。同時，秉承安全運行、高品質運行、低碳運行的理念，關愛環境，關注未來。
中國國際貨運航空以“為客戶創造價值，為員工創造機遇，為股東創造回報，為社會創造財富”為企業使命，以成為“進出中國客戶首選的貨運航空公司”為發展願景，努力成為立足中國、具有國際競爭力的航空貨運企業。
機隊情況
截至2015年3月，國貨航共運營13架貨機（不含未交付）：
| 機型 | 小計 | 飛機編號 | ||||||
| B747-400F | 3 | 2409 | 2475 | 2476 | ||||
| B757-200F | 4 | 2836 | 2841 | 2855 | 2856 | |||
| B777F | 6（2） | 2091 | 2092 | （2093） | （2094） | 2095 | 2096 | 2097 |
| 2098 | ||||||||
| Tu-204 | 0（2） | （2872） | （2873） | |||||
| 合計 | 13（17） | 平均機齡：9.1年 | ||||||
波音747-400F中國國際貨運航空還獨家經營中國國航全部客機腹艙。
運營航線
波音777F截至2015年1月，中國國際貨運航空以北京、上海為樞紐，先後開通了從上海始發通往歐洲法蘭克福、阿姆斯特丹、薩拉戈薩、哈恩，美國紐約、芝加哥、洛杉磯、達拉斯，日本東京、大阪，以及台北、成都、重慶、天津、鄭州、南京、長春、瀋陽等國際、國內和地區的貨機航班。同時，依託中國國航的全球航線網路，中國國際貨運航空在全球的空運航線達到332條，全球通航點達到166個。另外，中國國際貨運航空在歐洲、美國、日本、亞太等全球各地，還擁有1111條全球地面卡車航線作為貨機和客機腹艙網路的補充，使貨物快速通達全球各地。
依託中航集團、中國國航的物流資源，以及與全球重要航空樞紐貨站的緊密合作，中國國際貨運航空建立起了包括上海、北京、法蘭克福、阿姆斯特丹、洛杉磯、紐約、大阪、台北等城市的全球貨站保障體系，可為客戶提供高品質的服務。
