土耳其空军一度装备了德制亨克尔 He 111 轰炸机
土耳其空军主要装备美英提供飞机，如英制“喷火”战斗机
美制 C-47“达科它”运输机在土耳其空军中服役了很长时间
随着二战结束，冷战开始，战后土耳其面临究竟加入哪个阵营的棘手难题，当时苏联势力正处于扩张期，对土耳其一再提出非分要求，1946 年 8 月竟然公开撕毁《苏土互不侵犯条约》，扬言要与土耳其共管博斯普鲁斯海峡并建立军事基地。这种情况下土耳其考虑再三决定追随美国参加朝鲜战争，派出战斗机参战；接着又加入北约，承担起扼守博斯普鲁斯海峡和达达尼尔海峡，阻止苏联黑海舰队前出地中海的重任。土耳其空军也由此渐渐确立以美械为主的装备体系直到今天。
由于土耳其北临黑海，西临爱琴海，南临地中海；东南陆上疆界分别与黎巴嫩、叙利亚、伊拉克和伊朗接壤；东北部则直接与苏联接壤。美国意识到土耳其是深入苏联和中东腹地的一块阵地，于是在土耳其南部 Adana 修建了著名的英契尔利克空军基地并以此为基地开展对苏联和其他中东国家的空中侦察活动。冷战时著名的 U-2 侦察机就是从这个基地起飞，一路向东沿苏联-伊朗边境飞行，然后掉头进入苏联南部地区进行侦察，至于各类电子侦察和监听更是无日无之。冷战后这个基地的重要性没有降低，当年在伊拉克北部执行禁飞任务的美英战机就是从这起飞的。
英契尔利克空军基地俯瞰
英契尔利克空军基地卫星照片
冷战结束后，土耳其空军继续追随北约，积极参与“国际维和行动”：分别在 1995 年和 1999 年出兵参与在波黑和科索沃的空袭行动；最近一次参与的国际行动是 2006 年的“波罗的海空中巡逻”行动——与其他北约国家一起出动军机在波罗的海三国上空进行空中巡逻。
今日土耳其空军拥有 19 个战斗机中队、1 个预警机中队、6 个教练机中队、6 个运输机中队、1 个加油机中队和 8 个地空导弹中队，总兵力 6 万人；共编为两个战术空军司令部、一个军事运输司令部、一个军事训练司令部和一个军事后勤司令部，全部归总参谋部下设空军司令部指挥。目前土耳其空军装备各型飞机 885 架，另外还有 154 架无人机。
战斗机方面，土耳其空军主力作战机型为 F-16 战斗机、F-4“鬼怪”战斗机和少量 F-5 战斗机。其中 F-16 战斗机有 232 架，主要包括 F-16 Block30/40/50 型，最近又从美国接收了 8 架最新型 F-16 Block50+ 战斗机，其总数达到 240 架。与之前的 F-16 相比，Block50+ 最大的特点就是在脊背上安装了保型油箱，其航程和载弹量都有不小的提高。近期土耳其空军计划再引进30架本国组装的F-16 Block50+战斗机，同时对已有的 Block30/40/50 战斗机进行 CCIP 升级，使其性能达到 Block50+ 的标准。未来计划购买 116 架 F-35“闪电 II”战斗机替代过时的 F-4“鬼怪”战斗机和 F-5 战斗机。
F-16 战斗机是土耳其空军的主力战机
土耳其空军装备的 F-4“鬼怪”战斗机
土耳其未来计划采购 F-35“闪电”战斗机来替换老旧的 F-4“鬼怪”和 F-5 战斗机
土耳其空军最新引进了 F-16 Block 50+ 战斗机，预计未来将与 F-35 形成高低搭配的格局
加油机方面，土耳其空军装备了 7 架波音 KC-135R 空中加油机，全部隶属于第 101 飞行中队，该中队目前就部署在土耳其南部的英契尔利克空军基地。运输机方面，主力机型为 C-130“大力神”中程战术运输机和 C-160 运输机。作为欧洲空客 A-400M 运输机项目的参与国之一，土耳其已经订购了 10 架 A-400M 重型战术运输机。在 C4ISR 系统方面，土耳其空军已经订购了 4 架波音 737 AEW&C“和平鹰”早期空中预警机，该机以波音 737 客机机体为基础，安装了一套诺斯罗普-格鲁曼公司研制的 MESA（多模电子扫描雷达系统）。相比采用波音 707 机体和无源相控阵雷达的 E-3“望楼”预警机，“和平鹰”具有更长的续航时间和更远的探测距离。
土耳其空军配备了 KC-135R 型加油机和“和平鹰”早期空中预警机
无人机方面，土耳其空军装备了多种型号的无人机，主力机型为“哈比”反辐射攻击机，其他现役无人机多用于侦察、监视用途。目前土耳其空军不但与 TAI（土耳其飞机制造企业）、IAI（以色列飞机制造公司）和美国 General Atomics GNAT 进行合作研制中高空远程无人机，还与 TAI、IAI 合作研制可以携带 AGM-114“地狱火”反坦克导弹、激光制导火箭弹的无人攻击机。短期内，土耳其空军渴望装备 6 架 MQ-1“捕食者”和 4 架 MQ-9“收割者”无人攻击机。
此外在空间技术和高空反导系统方面，土耳其和美国及其他北约盟国方面也有密切合作。可以说，土耳其空军是一支横跨欧亚大陆的空中铁骑，拥有较强的制空能力和一定对地打击能力，但在远程精确打击、制海、力量投送、C4ISR 方面则有待增强。虽然土耳其空军号称拥有 154 架无人机，但多数都是只能一次使用的“哈比”无人机，能够执行长时间侦查、监视任务的无人机数量不多。
土耳其空军的装备来源以美械为主，个别辅助机型则采用欧洲和以色列产品。但土耳其对此并不满足，为积极发展本国航空工业，土耳其组建了 TAI（土耳其飞机制造企业），在美国授权下组装 F-16 战斗机，除了满足本国需要，其中 46 架还销往埃及（土耳其战机销往埃及的军售计划被称为“和平矩阵 IV”）。土耳其计划装备的 30 架 F-16 Block50+ 战斗机就是由 TAI 负责组装的。而前面提到的“和平鹰”项目里，TAI 也承担测试、系统整合、软件开发任务。