顺丰航空有限公司是由深圳市泰海投资有限公司和顺丰速运（集团）有限公司合资组建的民营航空货运公司，直接为顺丰速运（集团）有限公司的航空快递运输业务服务。
2009年2月9日经民航局批准筹建，注册资金为1亿元人民币。
2009年12月31日，首架飞机顺利起飞。
2010年3月22日，在中国国际航空股份有限公司西南分公司服役近17年的B-2832号波音757-200型飞机，在执行了最后一次客运航班任务后，按照销售合同交付顺丰航空公司，当日17时10分，执行该机在国航最后一次航班任务的西南飞行部李明作机组驾驶B-2832号飞机从成都双流国际机场起飞，飞越1700多公里，历经2个多小时，安全抵达厦门高崎国际机场，顺利完成交付。
2011年8月10日，中国民用航空中南地区管理局正式批复，同意顺丰航空公司提出的股权重组申请。顺丰速运在重组之后获得了顺丰航空85%的股份，原控股股东深圳泰海投资则将为二股东，持股15%。公告披露，根据业务发展需要，股东顺丰速运（集团）有限公司以货币形式增资人民币4亿元注入顺丰航空，增资后，顺丰航空的注册资本由人民币1亿元变更为人民币5亿元，顺丰速运（集团）有限公司持股比例由25%变更为85%，深圳市泰海投资有限公司持股比例由75%变更为15%。
2015年5月12日12点54分，一架顺丰喷涂的B757-200型全货机，搭载云南省政府提供的17.5吨赈灾物资，从成都双流国际机场起飞，途径昆明-缅甸-印度-孟加拉，飞赴遭受强震重创的尼泊尔首都加德满都，经历了飞行途中目的地7.5级强震再发、当地机场一度关闭的突发状况，此架顺丰航空全货机最终于北京时间17点45分安全降落加德满都机场，将当地急需的赈灾物资顺利送达。这也是顺丰航空作为中国民营快递企业顺丰速运的自有运力，首次参与执行国家组织的国际救灾运输任务。
2022年6月16日，顺丰航空第 72 架全货机（B-222D、B767-300BCF）正式投入运行。2022 年上半年，顺丰航空已新增 4 架新运力，包括 3 架 B767-300BCF、1 架 B757-200F。
2022年7月8日,顺丰航空第 73 架全货机（B-222E,B757-28A-PCF）正式投入运行。这是顺丰航空的第73架全货机。
目前，截至2024年9月，顺丰航空投入运行的全货机数量已达85架。
在这85架飞机中包含：
B737-300F：
B737-400F：
B747-400ER(F)：
B757-200F：
B767-300F：
顺丰航空是国内首家民营快递航空公司，目前国内机队规模最大的货运航空公司。
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部分图文信息来源：顺丰航空官网、民航休闲小站、jetphotos
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