1980年9月17日，中美两国政府首次签订了《中华人民共和国政府和美利坚合众国政府民用航空运输协定》，正式建立了中美两国的双边航空运输关系。此后双方于1982年和1996年先后对1980年协定内容进行了修订和补充。1999年中美再次修订《中美民用航空运输协定》，在原有协定的基础上进一步增强了中美航空运输市场开放的程度。但面对中美两国经济贸易联系的快速发展，尤其是中美两国间商品贸易量的快速增长，中美双方经过多次磋商于2004年7月24日签订了新的《中美民用航空运输补充协定》。
此后2007年9月再次进行了修订，此次修订的最主要的内容是从2011年开始取消对货运运力的限制，也就是可以自由确定货运运力，而不需要事先批准。同时，进一步增加行使第5航权的航点，增加航空公司指定数量直至最终取消航空公司数量限制。
中美航空运输协定以及历次修订的最主要内容。从表说.3甲可以看出市场准入方面目前第5航权仍然有限制。航空公司指定标准维持传统的严络照制。货运运力已经放开限制，客运运力限制也仅针对东部区域。运价已经基本放开。最近中美之间的国际航空运输协定修订谈判出现了重大变化，从过去美方积极要求进一步开放双边国际航空运输市场、推行“天空开放”转变为中方更为主动要求增加运力。一方面，中方航空公司在中美双边航空运输市场上已经扭转了过去在市场份额上的不利地位，需要增加运力；另一方面，也反映了美方不愿意小碎步的前进方式。当然，特朗普当选后，美国的国际贸易政策面临较大调整，这也可能会反映在中美的双边航空运输关系中。
