​ ​กิจการพลาธิการของกองทัพอากาศได้เริ่มต้นพร้อมกับการก่อตั้ง แผนกการบินกองทัพบกเมื่อ พ.ศ.๒๔๕๖ อยู่ในบังคับบัญชาของจเรทหารช่าง นายพลพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมพระกำแพงเพ็ชร์อัครโยธินโดยเป็นหน่วยงานเล็ก มีหน้าที่เกี่ยวกับการเงิน การดูแลรักษาและจัดหาสิ่งอุปกรณ์

​ ​พ.ศ.๒๔๕๗ กระทรวงกลาโหมได้ออกข้อบังคับว่าด้วยการบิน ตามคำสั่งที่ ๒๙๑/๒๖๘๒๖ ตั้งกองบินขึ้นเรียกว่า กองบินทหารบก เมื่อ ๒๗ มีนาคม ๒๔๕๗ กิจการพลาธิการที่เกี่ยวข้องกับการบิน  จึงเกิดขึ้นอย่างแท้จริงในวันนี้​

​ ​ ๑๙ มีนาคม ๒๔๖๑ กองบินทหารบกยกฐานะขึ้นเป็นกรมอากาศยานทหารบก มีฐานะเทียบเท่า กองพลขึ้นกับกรมเสนาธิการทหารบก กิจกรรมพลาธิการได้ขยายอัตราและยกฐานะขึ้นเป็น     แผนกสมุห์บัญชี กรมอากาศยานทหารบก โดยมี ร.ท.ทองคำ บุญดารา เป็นสมุห์บัญชี

​ ​พ.ศ. ๒๕๖๔ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๖ ได้เสด็จทอดพระเนตรกิจการและการแสดง การบินของกรมอากาศยานทหารบก และรับสั่งให้ปรับปรุงกิจการการบินให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น     โดยเปลี่ยนกรมอากาศยาน ทหารบก เป็น กรมอากาศยาน กิจการพลาธิการได้รับการปรับปรุงตามไปด้วยเป็น แผนกสมุห์บัญชีกรมอากาศยาน มี ร.ท.ชัน สันติโกเศศ (พล.ต.พระสุริยสัตย์) เป็นสมุห์บัญชี

​ ​พ.ศ. ๒๔๙๘ กรมอากาศยานได้แยกตัวออกจากกองทัพบก เป็นหน่วยขึ้นตรงของกระทรวงกลาโหม และเปลี่ยนชื่อเป็น "กรมทหารอากาศ" กิจการพลาธิการได้รับการปรับปรุงด้วยเช่นกัน เป็น แผนกสมุห์บัญชี กรมทหารอากาศ ตามอัตรา ทอ.๗๘ ตราไว้ ณ ๑๙ ธ.ค.๒๔๗๘ และมี พ.ต.หลวงโกรธามาตรย์ (สุระ  สิงหเสนีย์) เป็นสมุห์บัญชี

             ​ ในปีนี้มีการออกพระราชบัญญัติเครื่องแบบทหารแก้ไขเพิ่มเติม พ.ศ. ๒๔๗๘ เปลี่ยนแปลงเครื่องแบบ ทหารอากาศ จากสีกากีแกมเขียวเป็น "สีเทา" และได้ออกพระราชบัญญัติยศทหารใหม่ เมื่อ ๓๑ ตุลาคม ๒๔๗๙ โดยมีการพระราชทานยศ ทหารอากาศเป็นครั้งแรก (เดิมมีเฉพาะทหารบกและทหารเรือ)

              ​๘ เมษายน ๒๔๘๐ กรมทหารอากาศได้เลื่อนฐานะขึ้นเป็น "กองทัพอากาศ" แผนกสมุห์บัญชี กรมทหารอากาศเปลี่ยนเป็น แผนกสมุห์บัญชีกองทัพอากาศ โดยมี น.ต.หลวงพินิจรณภัณฑ์ (พินิจ  ทุมมานนท์) เป็นสมุห์บัญชี

            ​ ๑๖ พฤษภาคม ๒๔๘๓ กองทัพอากาศปรับปรุง การจัดส่วนราชการใหม่ และเปลี่ยนชื่อแผนกสมุห์บัญชีกองทัพอากาศเป็น "แผนกพลาธิการทหารอากาศ" มีหน่วยขึ้นตรงและหน้าที่ ดังนี้

            ​ ​ ​   ๑.  กองบังคับการ-ประสานงาน เก็บรวบรวมและแจกจ่ายหนังสือราชการในส่วนต่าง ๆ ของ ทอ.

              ​ ​ ​   ๒.  กองการเงิน-รับ-เบิก-จ่ายเงิน และทำงบประมาณของ ทอ.

                ​ ​ ​   ๓.  กองคลังยกกระบัตร-จัดสะสมเครื่องยุทธภัณฑ์ จัดหา สะสม เสบียงอาหาร สร้างและซ่อมพาหนะภาคพื้นดิน

              ​ ​ ​   ๔.  กองเกียกกาย-ฝึกสอนทหารสัมภาระ จัดหา สะสม เสบียงอาหาร สร้างและซ่อมพาหนะภาคพื้นดิน

แผนกพลาธิการตามอัตรา พ.ศ.๒๔๘๓

              พ.ศ. ๒๔๙๑ แผนกพลาธิการทหารอากาศยกฐานะเป็นกรมใหญ่เทียบเท่ากองพลบิน เรียกชื่อว่า กรมพลาธิการทหารอากาศ ตามพระราชกฤษฎีกา ให้ไว้ ณ ๑๗ กันยายน ๒๔๙๑ และตามอัตรา ทอ.๙๑ โดยคำสั่ง กห. (พิเศษ) ที่ ๔๙/๑๙๑๒๗ เรื่องให้ใช้อัตรา ทอ.๙๑ สั่ง ณ ๙ พฤศจิกายน ๒๔๙๑ โดยให้ใช้บังคับตั้งแต่ ๒๒ กันยายน ๒๔๙๑ ปัจจุบันถือว่าวันนี้เป็น วันสถาปนากรมพลาธิการทหารอากาศ

ส่วนกองการเงินแผนกพลาธิการ ได้แยกไปและยกฐานะเป็นกรมการเงินทหารอากาศ

               กรมพลาธิการทหารอากาศตามอัตรา ทอ.๙๑ แบ่งส่วนราชการดังนี้

               ๑.  กองบังคับการ มีหน้าที่ควบคุมกิจการโดยทั่วไปในสายพลาธิการกับหน่วยขึ้นตรงคือ กองดุริยางค์ทหารอากาศ และเรือนจำทหารอากาศ

               ๒.  กรมการบำรุงทหารอากาศ มีหน้าที่เกี่ยวกับการยกกระบัตร เกียกกาย กองสัมภาระ แผนกสวัสดิการและสโมสรทหารอากาศ

               ๓.  กรมช่างโยธาทหารอากาศ มีหน้าที่เกี่ยวกับ การช่างโยธา ซ่อมสร้างสนามบิน การไฟฟ้า ประปา และ โทรศัพท์ ของกองทัพอากาศ

               ๔.  กรมพาหนะทหารอากาศ มีหน้าที่เกี่ยวกับยานพาหนะ ทั้งทางบกและทางน้ำ ของกองทัพอากาศ

               ในช่วงเวลาการใช้อัตรา ทอ.๙๑ กิจการพลาธิการอยู่ในความรับผิดชอบและบังคับบัญชาโดยหัวหน้าหน่วย เรียกว่า พลาธิการทหารอากาศ (พลา ทอ.) โดยมีกรมขึ้นตรง ๓ กรม ดังกล่าว

ผังแสดงสายงานของกรมพลาธิการทหารอากาศตามอัตรา ทอ.๙๑

              พ.ศ.๒๔๙๕ ได้มีการแก้ไขอัตรา ทอ.๙๑ และให้ใช้อัตรา ทอ.๙๕ แทน กองดุริยางค์ทหารอากาศ และเรือนจำทหารอากาศ ได้โอนกิจการไปขึ้นตรงต่อผู้บังคับทหารอากาศดอนเมือง

              พ.ศ.๒๔๙๗ ยกฐานะแผนกสวัสดิการและสโมสรทหารอากาศ ซึ่งเป็นสายงานขึ้นตรงของกรมการบำรุงทหารอากาศ กรมพลาธิการทหารอากาศขึ้นเป็น กรมสวัสดิการทหารอากาศ ขึ้นตรงต่อผู้บัญชาการทหารอากาศ

              พ.ศ.๒๔๙๘ กรมช่างโยธาทหารอากาศ เปลี่ยนไปขึ้นตรงต่อผู้บังคับบัญชาการทหารอากาศ และกรมพาหนะทหารอากาศเปลี่ยนชื่อเป็น กรมขนส่งทหารอากาศ ขึ้นตรงต่อผู้บัญชาการทหารอากาศ เช่นกัน ส่วนของกรมการบำรุงทหารอากาศ จึงเปลี่ยนเป็น กรมพลาธิการทหารอากาศ โดยมี พล.อ.ต.เกียรติ มังคละพฤกษ์ เป็นเจ้ากรมพลาธิการทหารอากาศ มีการจัดส่วนราชการดังนี้

ผังการจัดกรมพลาธิการทหารอากาศตามอัตรา พ.ศ.๒๔๙๘

​   พ.ศ.๒๕๐๕ สร้างห้องเย็นขนาดใหญ่ เพื่อเก็บรักษาอาหารไว้ใช้ราชการ และจำหน่ายแก่ครอบครัวข้าราชการในบริเวณบ้านพักทหารอากาศ ท่าดินแดง ปัจจุบัน คือ กองการร้านค้า กรมสวัสดิการทหารอากาศ

             พ.ศ.๒๕๐๖ มีการประกาศใช้อัตรา ทอ.๐๖ กองพันทหารสัมภาระ เปลี่ยนไปขึ้นตรงต่อกรมอากาศโยธิน (ปัจจุบัน คือ หน่วยบัญชาการอากาศโยธิน) กรมพลาธิการทหารอากาศ จึงมีการจัดส่วนราชการใหม่ ดังนี้

ผังการจัดกรมพลาธิการทหารอากาศตามอัตรา ทอ.๐๖

              พ.ศ.๒๕๒๒ มีการปรับอัตรา ทอ.๐๖ โดยปรับกองวิทยาการ กรมพลาธิการทหารอากาศ จากอัตรา น.อ.(หก.กวก.พล.ทอ.) เป็น อัตรา น.อ.พิเศษ (ผอ.กวก.พธ.ทอ.)

              พ.ศ.๒๕๒๖ กองทัพอากาศ ได้มีการแก้ไขอัตรา ทอ.๐๖ ตามคำสั่ง ทอ. (เฉพาะ) ลับที่ ๑๓๕/๒๖ ลง ๙ พ.ค.๒๖ เปลี่ยนแปลงอัตราการจัดหน่วยของกรมพลาธิการทหารอากาศที่สำคัญคือ การเปลี่ยนชื่อ กองการบำรุงเป็นกองพลาธิการ กับแก้ไขอัตรา หก.กองพัสดุ พธ.ทอ. เป็นอัตรา น.อ.พิเศษ (ผอ.กพพ.พธ.ทอ.) และ หก.กรง พธ.ทอ. เป็นอัตรา น.อ.พิเศษ (ผอ.กรง.พธ.ทอ.)

  ​    พ.ศ.๒๕๓๘ ได้มีการแก้ไขภารกิจ กรมพลาธิการทหารอากาศที่สำคัญประการหนึ่งคือ การเปลี่ยนความรับผิดชอบ การดูแลสายวิทยาการ พัสดุ จาก กรมพลาธิการทหารอากาศไปอยู่ในความรับผิดชอบของ กรมส่งกำลังบำรุงทหารอากาศ ตามคำสั่ง ทอ. (เฉพาะ) ที่ ๑๑๖/๓๘ ลง ๒๓ พ.ศ.๓๘

              พ.ศ.๒๕๓๙ มีการแก้ไขอัตรา ทอ.๐๖ และให้ใช้อัตรา ทอ.๓๙ แทน กรมพลาธิการทหารอากาศ เปลี่ยนการบังคับบัญชาจากขึ้นตรงต่อผู้บังคับบัญชาทหารอากาศ ไปขึ้นตรงต่อกองบัญชาการสนับสนุนทหารอากาศ

              พ.ศ.๒๕๕๒ มีการแก้ไขอัตรา ทอ.๓๙ และให้ใช้อัตรา ทอ.๕๒ แทนกรมพลาธิการทหารอากาศ เปลี่ยนการบังคับบัญชาจากขึ้นตรงกองบัญชาการสนับสนุนทหารอากาศ ไปขึ้นตรงต่อผู้บัญชาการทหารอากาศ

              พ.ศ.๒๕๕๙ แก้ไขอัตรา หก.กองพลาธิการ เป็น ผอ.กพธ.ทอ. อัตรา น.อ.(พิเศษ)

ผังการจัดกรมพลาธิการทหารอากาศ ตามอัตรา ทอ.๕๒