يرجع تاريخ إنشاء مؤسسة الطيران السورية إلى عام 1946، وبدأت عملها بطائرتين مروحيتين طراز «سيسنامستير» وسيرت رحلاتها إلى حلب، دير الزور، القامشلي ثم توسعت خطوط الشركة خلال فترة الخمسينات فسيرت رحلاتها إلى القدس، بغداد، بيروت، القاهرة، وبلغ عدد أسطول طائرات الشركة سنة 1957 أربع طائرات من طراز دي سي 6، وفي عام 1958 اندمجت الخطوط السورية مع مصر للطيران وتكونت شركة الطيران العربية المتحدة.

انضمت المؤسسة إلى الاتحاد العربي للنقل الجوي منذ تأسيسه عام 1965، ثم انضمت في عام 1967 إلى المنظمة الدولية للطيران المدني «آياتا»، وفي 11 نوفمبر 1975 تم تغيير اسم الشركة من شركة الطيران العربية السورية إلى مؤسسة الطيران العربية السورية. وأدخلت الخطوط السورية المجال الآلي المتطور في خدماتها المقدمة عبر شبكة أنظمة آلية عالمية منذ عام 1979، نظام غبرييل للحجز الآلي عام 1981 ونظام باك ترك، نظام لود ستار للترحيل الآلي عام 1984 ونظام باهامس لإدارة أعمال مفقودات الركاب. ونظام صحارى لحجز الفنادق والمنتجعات 1986.

وفي النصف الأول من عقد التسعينات تم زيادة أسطول المؤسسة بثلاث طائرات من طراز بوينغ 727 حيث تم تسيير خطوط جديدة إلى كل من مدريد وستوكهولم، في النصف الثاني من عقد التسعينات وفي أعوام 1998 و1999 تم زيادة أسطول المؤسسة بستة طائرات طراز إيرباص إيه 320 حيث تم زيادة وتيرة الرحلات إلى بعض المحطات، كما تم تعزيز القدرة التشغيلية لأسطول المؤسسة في تشغيل الرحلات العارضة ورحلات مواسم الحج والعمرة، ومع مطلع عام 2000 تم تسيير خطوط جديدة إلى كل من بروكسل وفيينا وميلان وبرشلونة.