西北工業大學航空博物館創建於1986年，該館是西北地區航空類院校的重要教學、實踐基地之一，也是全國青少年科普教育基地、陝西省科普教育基地、中國小德育教育和愛國主義教育基地。
西安航空館主要由外場展示、一號展廳、二號展廳、機艙放映室組成。館內收藏有我國自主研製的商用客機ARJ21-700的首架靜力試驗機；我國早期研製和生產的軍用飛機和直升機如轟六、殲八、殲七、初教六、殲六、米格15、直五等；西北工業大學早期研製的“延安一號”飛機和系列無人機。此外還有一些各式飛機的殘段或殘骸，其中具有歷史意義的展品有我國自主研製的第一架幹線客機“運十”機身段、我國地空飛彈部隊擊落的美國U-2高空偵察機、RF101戰術偵察機等殘骸，以及二站名機——日本的零式飛機和英國的“蚊”式飛機殘骸等。館內並收藏有世界各國飛機模型百餘架，以及各類炸彈、飛彈；神州五號的模型及飛行員抗荷服等。放映室是由大型客機運10機艙所改裝，可供觀眾登機欣賞航空錄像。
館內已建立起了自己的影音資料庫、圖文資料庫，組建起了一隻有著自己特色的講解員隊伍，隊伍中的所有成員均為在校大學生，是從全校學生中挑選出來的具有一定航空知識的學士生、碩士生和博士生。
西安航空館創建26年以來，接待校內外參觀、學習逾30餘萬人次。為西部地區航空類院校學生學習航空航天專業課程提供了寶貴的現場教學、實習參觀場所；同時也為我國西部地區公眾航空知識的普及教育、傳播科學思想、倡導精神文明、弘揚愛國主義精神、提高國民素質做出了重要貢獻。1999年，西安航空館被國家科技部、中宣部、教育部、中國科協命名為“全國青少年科普教育基地”。2000年被陝西省科委、省委宣傳部、省科協命名為“陝西省科普教育基地”。2002年被西安市碑林區列為“中國小德育基地”，蓮湖區中國小“愛國主義教育基地”。2004年被西安市委宣傳部、市科技局、市科學技術學會命名為“西安市科普教育基地”。
西安航空館承辦青少年科普夏令營，舉辦航模飛行表演。
西安航空館即將搬遷至西北工業大學長安校區，屆時將以全新的面貌迎接各界朋友參觀遊覽。
