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延安机场始建于1936年1月，由原国民党东北军张学良、17路军杨虎城所部在延安城区东关修建，西安事变后与延安城一道被红军接管。1938年和1944年8月，中共中央和陕甘宁边区政府组织边区群众对机场进行了两次维修，拓展了机场面积，加宽和碾压了跑道。延安机场是中国共产党整修、使用和管理的第一个红色机场。由于延安为山地河谷型城市，受自然地形条件及机场原有布局所限，随着城市化进程的加快，城市建设与机场净空保护的冲突日趋严重，迁建机场显得尤为迫切。2009年，国务院、中央军委批复迁建工程立项，8月28日机场迁建工程试验段开工建设。新机场仍将按照军用二级、民航4C级标准建设，计划修建一条长2800米、宽45米的跑道，一条平行的滑行道，满足B737、A320系列飞机全载使用要求。经过空军工程设计研究局连续两年多的观测、试验，延安新机场试验段填方区最大沉降量符合相关建设要求。2013年8月，延安机场迁建工程正式开工。延安新机场为山地机场，地处典型的湿陷性黄土区，施工技术难点多、难度大，在全国乃至世界都没有成熟的、可借鉴的经验。据有关业内人士分析，新机场建成启用预计得6年左右时间。
2018年11月8日延安二十里铺机场停止使用
