１１军在人民解放军历史上，有着光辉的业绩。这是一支诞生于鄂豫皖，发展于鄂豫皖的英雄部队。其最早的前身是１９３１年１月在商南地区组建的红军第四军（不是井冈山的红四军），成立以后一直就是鄂豫皖地区主力红军中的主力，先后参加了历次反“围剿”战役、黄安、商潢、苏家埠、潢光等战役，后随四方面军长征，一路斩关夺隘，屡建奇功，被誉为四方面军中战斗力最强的劲旅。抗战开始后，红军第四军十师被改编为八路军一二九师三八五旅七六九团，踏上了抗日战场。
    七六九团这支骁勇之师，首战阳明堡便一鸣惊人。１９３７年９月，七六九团奉命东进，侧击从雁门关南下的日军。途中发现日军在阳明堡机场驻有飞机二十余架，而守备兵力却非常薄弱，团长陈锡联果断决定奇袭阳明堡。经过周密侦察，制订了作战计划，由素以夜战见长的３营主攻机场，１营、２营负责破击周围公路并阻挡可能来援之敌；团迫击炮连位于滹沱河南岸，支援３营作战。９月１９日晚，３营乘着夜色悄然来到机场附近，在当地群众协助下偷渡滹沱河之后，以第９连警戒阳明堡方向可能来援的日军，以第１０连、第１１连和机枪连组成突击队，以第１２连作预备队。以隐蔽动作爬过铁丝网从机场东西两侧隐蔽进入机场，一直进到距飞机约３０米时，才被日军哨兵发觉。但是一直疏于备战的日军还没来得及反应，３营就兵分两路，同时对机场警备部队和跑道上的飞机发起了攻击，一时间枪声大作，手榴弹爆炸的火光照亮了夜空。负责炸飞机的１１连以迅捷的动作冲进机场中央，向停在地面的飞机扑去，没有合适的爆破武器，就用几枚手榴弹绑在一起扔进飞机机舱，或是用机场边的汽油引燃飞机，不到半小时就将机场上的二十多架飞机全部报销。此战七六九团仅以伤亡３０余人的代价歼灭日军１００余人，毁伤飞机２４架，使日军在晋西北战场空中力量遭到沉重打击，有力支援了正面战场在忻口地区的防御作战，并获得了国民政府的通令嘉奖。
    随后，七六九团挺进敌后，开辟了著名的太行山抗日根据地。１９４６年６月，该团改称晋冀鲁豫野战军第３纵队。１０月，第３纵队在无后方依托的条件下，发起张家店战役，全歼国民党军第８８师师部及第６２旅５３００余人，这是刘邓大军进入大别山以来首次大捷，对发展、巩固皖西根据地和坚持大别山斗争起了极为重要的作用。１９４８年５月，晋冀鲁豫军区第３纵队改称中原野战军第３纵队，参加宛东、豫东战役。１０月，又参加了战略大决战的淮海战役。
    １９４９年３月，根据中央军委决定，第３纵队改编为中国人民解放军第１１军，隶属于第二野战军第３兵团建制。４月参加渡江战役，突破铁板洲、鸭儿沟、玉板洲国民党军长江防线后直插浙赣线，行程１５００余里，主要战斗４０余次，歼国民党军２．５万余人。１１月，第１１军奉命进军大西南，突破宋希濂集团川湘防线，直出川东南，解放重庆、成都两座川蜀名城。
    １９５２年１０月，新第１１军军部及直属队奉命调浙江杭州组建空５军。第１１军番号撤销，军部改建为空军第５军军部，所属部队第１８２师改铁道兵，第３２、第３３师分别调归第１６军、第６０军。