Le projet d'aéroport Grand Ouest est un projet d'aéroport international dont l'implantation est prévue sur les communes de Notre-Dame-des-Landes, Grandchamp-des-Fontaines, Vigneux-de-Bretagne, Fay-De-Bretagne et Treillières en Loire-Atlantique.
Ce projet s'ajouterait à l'Aéroport de Rennes - Saint-Jacques et viserait à transférer les vols commerciaux de l'Aéroport Nantes Atlantique qui, utilisé à 35% de sa capacité, a accueilli en 2007 2 518 810 passagers et qui peut en accueillir jusqu'à 3,5 millions.
Avec une croissance moyenne du trafic aérien de 4,3 % par an depuis 15 ans et une hypothèse de trafic de 4 millions de passagers à Nantes Atlantique en 2025 a été prévu la construction d'un aéroport d'une capacité de 4 millions de passagers dès l'ouverture et de 9 millions à l'horizon 2050. En 2009, d'après le journal Le Monde, le trafic a connu à Nantes un repli de 3%, alors que la moyenne nationale reculait de 6%.
Les travaux doivent débuter en 2012 pour une ouverture prévue en 2015. Le coût de l'aéroport est estimé à 580 millions d'euros (hors taxes) en 2006 (contre 480 en 2002). D'après Le Canard enchaîné, le projet d'aéroport serait évaluable à « quatre milliards d'euros ».
Avec une surface au sol de 1 650 à 2 000 hectares, ce projet d'aéroport serait plus étendu que l'aéroport de Paris-Orly et ses 1 528 hectares.
Le site envisagé pour l'aéroport est situé à 22 km de Nantes, à 39 km de Saint-Nazaire, à 80 km de Rennes, à 100 km de La Roche-sur-Yon et à environ 350 km des aéroports parisiens d'Orly et de Roissy - Charles de Gaulle.
Initialement envisagé pour l'accueil des supersoniques concordes au début des années 1960, la préfecture de Loire-Atlantique décide en 1965 d’entamer « la recherche d’un nouveau site aéronautique pour les régions Bretagne et Pays de la Loire. ».
La décision de créer un aéroport intercontinental à Notre-Dame-des-Landes résulte d'une mission parlementaire aux États-Unis conduite par le sénateur Michel Chauty en 1970, qui déclarait alors que « la métropole Nantes-Saint-Nazaire pourrait devenir le Rotterdam aérien de l'Europe par la création d'un aéroport international de fret au nord de la Loire »réf. à confirmer : .
En 1972 est créée l’ADECA (Association de Défense des Exploitants Concernés par l'Aéroport), elle regroupe les agriculteurs s'opposant au projet d’implantation d’un aéroport à Notre-Dame-des-Landes. C'est la crise pétrolière de la décennie 70 qui mettra ce projet en veille pour de nombreuses années (projet réactivé en 2000 sous le gouvernement Lionel Jospin). En 2000 est créée l'ACIPA (Association Citoyenne Intercommunale des Populations concernées par le projet d'Aéroport de Notre-Dame-des-Landes), à l'initiative de 9 riverains. En dix mois, elle atteint 1 040 adhérents.
Le 13 Avril 2007 remise au Préfet de la Région Pays de la Loire du rapport reconnaissant l'utilité publique du projet.
Le 8 décembre 2007, la « Coordination des associations opposées au projet de nouvel aéroport à Notre-Dame-des-Landes » (À l'est de l'Erdre, ACIPA, ADECA, ANDE, Bien Vivre à Vigneux, Bretagne Vivante, Greenpeace 44, La Confédération paysanne, La FNAUT, Les Alternatifs 44, Les Verts 44, La Ligue pour la protection des oiseaux, MALICE, Natur-Action, Nature Avenir, Solidarités écologie, UDES, Vivre à Treillières) a inauguré un lieu de résistance au lieu-dit « les Domaines » à Notre-Dame-des-Landes.
Fin décembre 2007, la construction de l'aéroport du Grand Ouest est confirmé malgré le gel, annoncé lors du Grenelle de l'environnement, de toute nouvelle structure aéroportuaire.
Le décret d'utilité publique a été signé le 10 février 2008, sous réserve que cet aéroport soit de haute qualité environnementale. En réaction à ce décret, une manifestation contre le projet s'est tenue à Nantes début mars 2008, réunissant quelque 1 800 personnes selon la police, plus de 3 000 selon les organisateurs.
Le Conseil de la communauté de communes d'Erdre et Gesvres a décidé le 9 juillet 2008 d’engager un recours en annulation de la déclaration d'utilité publique du projet d’aéroport de Notre-Dame-des-Landes devant le Conseil d'Etat.