牡丹江海浪机场建设于满洲国时期,日本军队在海浪河附近设置陆军航空兵,并建设机场。1945年二战结束,中国共产党占领牡丹江市,并接收机场,至此到1985年的四十年中,牡丹江海浪机场一直属于沈阳军区空军下辖的军用机场。1960年代中苏交恶期间,牡丹江海浪机场作为中华人民共和国重要的前线军用起降机场,先后进行过两次扩建,并成为中国人民解放军空军重要的空军基地之一。
1985年,牡丹江海浪机场被改建成一座军民混用机场,成为黑龙江省第二个民用机场。至2000年,先后经历三次大范围扩建,成为东北地区的八个民用航空枢纽之一,并于2000年开通至俄罗斯远东地区三大城市的国际航线。2005年后,先后开通韩国首尔,韩国釜山的国际航线,并受到热捧,截止2009年,先后吸引到韩国的韩亚航空,大韩航空开设首尔至牡丹江的国际航线,成为中国东北地区东部续大连周水子国际机场后的第二大国际航空港。