分院前身为1966年12月成立的中国民用航空高级航空学校第四团，1971年5月19日更名为中国人民解放军第十四航空学校（代号中国人民解放军空字138部队），1971年6月27日更名为中国人民解放军第十四航空学校第四训练团（代号中国人民解放军空字141部队），1973年6月1日更名为中国人民解放军第十四航空学校第四训练团（代号中国人民解放军空字585部队），1980年3月更名为中国民用航空飞行专科学校第四分校，1987年12月更名中国民用航空飞行学院第四分院，从1993年7月起沿用现名至今。2002年6月，中国民用航空飞行学院第四分院从绵阳塘汛机场整体搬迁至绵阳南郊机场新校区。经过30多年的建设，绵阳分院已经成为我国高级飞行技术人才培养的重要基地。