解放戰(zhàn)爭時期，1949年1月，劉亞樓任平津前線司令部參謀長兼天津前線總指揮，指揮了天津攻堅戰(zhàn)役。3月，出任中國人民解放軍第四野戰(zhàn)軍第14兵團司令員。1949年4月，正當劉亞樓準備率十四兵團揮師南下，參加解放中南廣大地區(qū)的戰(zhàn)斗時，黨中央通知他留下來，負責組建人民空軍。

劉亞樓受領(lǐng)任務(wù)后，與時任軍委航空局局長常乾坤、政委王弼等研究，提出了一個組建空軍的主要領(lǐng)導(dǎo)干部人選，及空軍領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)由第四野戰(zhàn)軍第十四兵團機關(guān)加上軍委航空局人員組成的初步設(shè)想，并以此請示了羅榮桓、聶榮臻等有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)后上報中共中央。

7月27日，周恩來通知劉亞樓：“中央決定你、王弼、呂黎平(東北航校訓練處處長)、及翟云英4人8月初赴蘇，去完成爭取蘇聯(lián)援助的任務(wù)。”還說：“你和王弼、呂黎平3人7月31日下午到中南海，毛主席、朱總司令要接見你們并作指示。”

7月31日下午4時，劉亞樓、王弼、呂黎平來到中南海，朱總司令首先接見了他們。下午5點左右，劉亞樓等3人來到周恩來的辦公室，周恩來交代完行程安排后說：“因為毛主席要親自接見，同你們詳細商談籌建空軍的問題，我就不多談了。”

5點半左右，毛澤東主席在住處豐澤園接見了劉亞樓等3人，交談中，毛主席還告訴劉亞樓，“本來還要派一個籌建海軍的同志(后來先派張愛萍，后來又派張學思趕到莫斯科談建設(shè)海軍問題)去莫斯科，談籌辦海軍學校和請?zhí)K聯(lián)海軍幫助我們打撈‘重慶號’巡洋艦事，因人選沒有最后定下來，來不及同你們一道出發(fā)了。請告訴少奇同志通知蘇方，大概這個同志再過半月左右亦可抵莫斯科。”

劉亞樓當即表示： “我們堅決按毛主席的指示去做。

為組建空軍的領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)，中央軍委于1949年8月1日致電四野首長：“由四野撥來作為成立空軍司令部之基礎(chǔ)的14兵團指揮機構(gòu)，請即令其開來北平待編。”隨后，第14兵團機關(guān)共2515人，由參謀處長何廷一、組織部長王平水率領(lǐng)，從漢口啟程，8月19日到達北平南苑，等待整編。

劉亞樓一行于8月1日從北京出發(fā)，經(jīng)哈爾濱、滿洲里，抵達蘇聯(lián)境內(nèi)的赤塔市，在這里換乘一架美制C-47(二戰(zhàn)期間按租借法案美國援助蘇聯(lián)的)運輸機，飛往莫斯科。這是劉亞樓第一次乘坐飛機，由于身體不適，又因夏季氣流不穩(wěn)，飛機上下顛簸，他在空中嘔吐得很厲害。于是，后來成為空軍司令的劉亞樓有了“暈機”的名聲。劉亞樓一行于11日下午飛抵莫斯科，下榻于莫斯科郊外的一座療養(yǎng)院。

1949年6月26日，劉少奇率代表團訪蘇，8月14日劉少奇回國時，帶了100多位蘇聯(lián)專家同行。

8月13日，劉亞樓、王弼和呂黎平隨劉少奇、王稼祥來到蘇聯(lián)武裝力量部辦公大樓，進行第一次會談。華西列夫斯基元帥熱情歡迎中方人員的到來。蘇方參加會談的還有空軍總司令韋爾希寧元帥，主管訓練的空軍副司令和空軍訓練部部長。

劉亞樓用俄語首先介紹了我們現(xiàn)有的飛行員、機務(wù)人員及其他勤務(wù)保障人員數(shù)量和飛機數(shù)量，飛行員的訓練情況和技術(shù)狀況。還介紹了所掌握的國軍方面空軍的主要情況。接著，詳細談了組建空軍的設(shè)想和意見。中國需要建立一支有戰(zhàn)斗力的空軍，希望蘇聯(lián)援助我們，在1年之內(nèi)建立一支由300-350架飛機組成的空軍戰(zhàn)斗部隊。

劉少奇說：“方才他們所談意見，事先報告了毛澤東同志和黨中央，因而這也就是我們黨中央的空軍建軍方案。請元帥同志據(jù)此意見擬出具體援助計劃。”

華西列夫斯基元帥說：“聽了中國同志的方案，我們有了初步依據(jù)。為使援助計劃搞得更細一些，建議劉亞樓同志和韋爾希寧空軍元帥再進行一次詳細的會談。草簽一份協(xié)議，我們報請斯大林同志批準。劉少奇同志，您對會談程序有何意見? ”

劉少奇回答說：.. “我同意，元帥同志。我明日將要回國，今后會談的問題就由劉亞樓同志全權(quán)代表了。”

14日，劉亞樓、王弼和呂黎平到蘇聯(lián)空軍總部進行第二次會談。蘇方參加會議的人員，除空軍總司令韋爾希寧元帥外，還有上將副司令、中將訓練部長和兩名校級軍官。蘇方又詳細詢問了我方的現(xiàn)有條件等情況。在劉亞樓介紹我空軍現(xiàn)有情況后，韋爾希寧元帥說：你們的要求可以得到滿足，所提方案可以實現(xiàn)。具體援助計劃我們3天之內(nèi)提出來，到時再請你們來這里商談。”劉亞樓同意韋爾希寧元帥的安排。

18日，劉亞樓一行到蘇空軍總部舉行了第三次會談。韋爾希寧元帥說：“我們認真研究了你們的設(shè)想和方案，訓練3 50～4 00名飛行員，應(yīng)組建6所航校，第一批援助飛機總數(shù)為434架。半年后混合師成立，可從航校抽殲擊機8O架、轟炸機2 0架。每校留作戰(zhàn)飛機10架，訓練課基本不受影響，1年后飛行學員畢業(yè)，3個作戰(zhàn)師成立時所需飛機數(shù)量，建議明年上半年再行會談商定。“專家的數(shù)目：每所殲擊航校1O0人，每所轟炸航校1 20人，有校級軍官、飛行教員等飛行干部20人，其他是地勤、理論教員、航醫(yī)、后勤保障人員。另有少量派駐空軍司令部以及組建空降旅的專家，共計878名。“關(guān)于保證飛行的相應(yīng)物資器材(如汽車、油料、充電設(shè)備、飛行裝備等)，我們亦將如數(shù)配備。“以上就是我們制定的援助計劃，請貴方研究一下，如果同意就雙方簽署，以便上報。”

劉亞樓覺得蘇方考慮得比較周全，與我們提出的方案基本相符。黨中央指示的談判目的已經(jīng)達到，劉亞樓向韋爾希寧元帥說：“蘇聯(lián)方面所訂援助計劃，我們表示同意。這是國際主義精神的具體體現(xiàn)。為此我以代表團的名義，對空軍元帥同志及由您主持蘇軍代表團的負責精神和高效率的工作，表示真誠的敬佩和衷心的謝意。有些具體問題，會后可繼續(xù)磋商，求得解決。關(guān)于購買飛機、器材以及聘請專家的各項經(jīng)費，請按世界通常價格計算，由我國政府核實結(jié)算，將來向蘇聯(lián)政府償還。”接著，劉亞樓、韋爾希寧元帥分別代表中蘇雙方在協(xié)議上簽了字。

10月5日，華西列夫斯基元帥會見劉亞樓一行，通知說：“援助中國建立空軍的協(xié)議書，斯大林大元帥和蘇共中央已經(jīng)批準了，我向你們表示祝賀。蘇聯(lián)第一批專家23人已經(jīng)集中，很快就要出發(fā)去中國，如果沒有其他問題，你們就可以乘飛機到赤塔，然后改乘火車回國了。”

劉亞樓將情況電告黨中央。第二天，中央回電劉亞樓：.. “與友方談定的一切計劃都很好，中央完全同意。”

10月7日，劉亞樓一行啟程回國。

l0月25日，中央軍委任命第四野戰(zhàn)軍第14兵團司令員劉亞樓為空軍司令員，第四野戰(zhàn)軍第13兵團政治委員肖華為空軍政治委員兼政治部主任，第二野戰(zhàn)軍第17軍軍長王秉璋為空軍參謀長。

11月l1日，中國人民解放軍空軍成立。中央軍委電令各軍區(qū)、各野戰(zhàn)軍：

中國人民解放軍空軍司令部現(xiàn)已宣布成立，原軍委航空局著即取消。原航空局所有干部及業(yè)務(wù)均即移交空軍司令部接收。任命軍委航空局局長常乾坤為空軍副司令員兼軍事訓練部部長，軍委航空局政治委員王弼為空軍副政治委員兼工程部部長。

1962年9月，毛澤東、劉少奇在中南海聽取劉亞樓匯報空軍擊落美制U－2型高空偵察機經(jīng)過。

1965年，周恩來接見空軍擊落美無人駕駛飛機有功人員。

1956年，彭德懷、聶榮臻、葉劍英三位元帥觀看空軍飛行表演，劉亞樓空軍上將陪同觀看。

1949年11月，空軍司令員劉亞樓（右一）、空軍政委肖華（左一）與羅榮桓在頤和園。

1965年，空軍黨委常委全體人員，開會后合影。左起，副司令成鈞中將、副司令徐深吉中將、司令員劉亞樓上將、副司令曹里懷中將、副司令譚家述中將、政委吳法憲中將、副政委王輝球中將、副司令劉震上將、副司令常乾坤中將。

司令員劉亞樓空軍上將與吳政委視察空軍部隊。

1963年10月01日，陳丕顯（右二）和劉亞樓（左一），童小鵬（左二），楊成武（右一）在北京天安門城樓上。

劉亞樓空軍上將和羅榮桓元帥。

空軍司令員劉亞樓上將和海軍司令員蕭勁光大將，1955年10月1日在天安門上觀禮。

1958年，葉劍英、劉亞樓、韓光（前排從右至左）等在沈陽觀看我國自行研制的飛機作飛行表演。

1955年9月，劉亞樓在授予空軍軍官軍銜儀式上講話。

天津前線總指揮劉亞樓下達總攻命令。