La construction de cette base aérienne de l'OTAN débute en 1953, la base étant prévue pour recevoir 50 chasseurs. Trois grands hangars sont construits. En 1956 la construction est terminée et le Det #2 du 48th Air Base Group de l'USAF, jusque-là stationné à Chaumont Sémoutiers, s'y déploie. Des avions en provenance du 21st, 49th and 388th Fighter-Bomber wings viennent s'ajouter temporairement à ceux du 48th FBW déployée, généralement par relève d'un escadron de chasse à la fois. Par la suite, les 492nd, 493rd and 494th TFSs, en provenance de Chaumont, seront déployés à leur tour sur la base.
En 1959, la base de Chalons-Vatry est mise en sommeil et tous les matériels, munitions et pièces de rechange sont expédiés vers la base soutien de Chaumont et le détachement stationné est désactivé. Le soutien est transféré au 7544th Support Group et au U.S. Army's 150th Medium Tank Company, en 1960.
En 1967 la plate-forme est rétrocédée à l'armée de l'air française et utilisée comme terrain d'entraînement pour le transport aérien.
La plate forme végète durant de longues années, en dépit de l'aménagement d'une petite aérogare par la CCI de Châlons afin de traiter des vols charters ou d'affaires. Au début des années 1990 le conseil général de la Marne accepte l'idée d'aménager la base en un grand centre logistique. Les travaux débutent à l'hiver 1997-1998, et la plate forme est livrée début 2000. Le 1er vol commercial atterrit le 21 janvier 2000. Le plan de développement prévoit d'atteindre 150 000 tonnes de fret et 6 000 passagers par ans d'ici 2010.
Fin 2006 Vatry a obtenu le code « PAR », le classant ainsi parmi les aéroports de l’aire métropolitaine de Paris. Afin de mieux identifier Vatry à la zone qu’il dessert, la dénomination de l’aéroport est désormais « Aéroport Paris Vatry ». Ce nouveau nom lui permet de mieux se positionner parmi les aéroports concernés par la desserte aérienne de la capitale, tant sur le plan du fret aérien que sur des développements de trafic passagers.
Au premier semestre 2010, la compagnie à bas coûts irlandaises Ryanair décide d'ouvrir 2 lignes ponctuelles (uniquement pendant les mois de juillet, août, septembre et octobre) avec Stockholm et Oslo. La compagnie présente l'aéroport comme le point d'accès le plus facile pour se rendre au parc d'attraction de Disneyland Paris alors que l'aéroport de Beauvais-Tillé, où est également présente la compagnie, est plus proche du parc et beaucoup plus accessible (autoroute A16 et RN1, navette aéroport-Disneyland). Des négociations sont en cours avec une demi-douzaine de compagnies low-cost pour leur venue à cet aéroport.
