二、軍區司令部的設置
三十五年九月，為維持空軍第一線兵力的運用，將原有第4聯隊與路司令部歸並，成立五個軍區司令部，直屬空軍總司令部，掌管軍區內之行政、作戰部隊之訓練，及統禦作戰部隊，指揮作戰之責。
第1軍區司令部:設於沈陽，以原東北空軍指揮部為基幹，編組成立，以張廷孟、易國瑞為正、副司令，參謀長孫仲華，統轄東北九省。
第2軍區司令部:以原第3路司令部為基幹，成立於北平，徐康良、沈廷世為正、副司令，董明德為參謀長。本區管轄察哈爾、綏遠、河北、山東(後改隸四軍區)、山西(後改隸第3軍區)等省。
第3軍區司令部:以第4路司令部改編而成，設於西安，以劉國運、龔穎澄為正、副司令，洪養孚為參謀長，轄陝西、甘肅、寧夏、新疆、青海等5省，後因戰亂任務需要，將山西及河南隴海鐵路以北劃入轄區。
第4軍區司令部:成立於漢口，以原來之第1聯隊為基礎改組成立。以羅機、譚以德為正、副司令，徐燕謀為參謀長。轄區範圍甚廣:江蘇、安徽、福建、江西、湖南、湖北、廣東、台灣、海南島及隴海鐵路以南，嗣因戰亂指揮作戰方便，又將山東劃入本軍區統轄。
第5軍區:由原第五路司令部改組，成立於重慶。以晏玉琮、張之珍任正、副司令，彭允南任參謀長，轄區範圍有西康、西藏、四川、雲南、貴州、廣西(三十七年十一月一日改隸第1軍區)等省。
三、新機構的成立
(一)空軍訓練司令部
空軍總司令部成立之後，對空軍的教育、訓練特別重視，特成立空軍訓練司令部，部址在南京，以原航委會教育處主管監督教育業務之一部分擴編而成，直屬空軍總部。以劉牧群、謝莽為正、副司令，田曦為參謀長，下設四處、三室、七科，轄各空軍學校及訓練單位。
(二)航空工業局
三十三年九月，航委會設立工業計劃室，掌理航空工業計劃，培訓航空工業技術人才。抗戰結束後，空軍總司令部將之擴編為航空工業局。三十五年九月二十日，正式在南京成立，以朱霖、王士倬為正、副局長，掌理航空建設之策劃與實施。
航空工業局下轄第1、第2、第3飛機製造廠，發動機製造廠、航空研究院等單位，三十六年，降落傘製造廠、麂皮製造廠、氣體製造廠、第1至第6氣體製造所、層板製造廠、空軍東北工業管理處等單位，劃歸該局統轄。在台灣的第3飛機製造廠，三十六年起製造雙翼PT-17初級教練機。
(三)空軍供應司令部
空軍總司令部以原航委會之機械、航政、交通等處主管實施業務之一部，與購料委員會大部分之業務合編而成空軍供應司令部。以統一指揮基地勤務、修護與補給之業務。以王衛民、郝中和為正、副司令，文士龍為參謀長。
空軍供應總處:三十六年三月一日於上海成立，依據美軍DepotGroup之組織為藍本，按業務需要編訂組織編製，以張偉華為總處長。於三十七年二月改組，再增設副總處長及參謀長，分別由張燕波、蔡厚成擔任。
空軍供應分處:空軍依據美軍新式的ServiceGroup編組，加入車輛運輸機構，並按實際需要編定。於三十六年三月及八月，先後成立7個供應分處，隸屬於各軍區司令部，但受供應司令部技術指導。第1供應分處設沈陽、第2供應分處設北平、第3供應分處設西安、第4供應分處設南京、第5供應分處設重慶、第6供應分處設漢口、第7供應分處設台灣。
(四)基地勤務、通信、氣象單位之設立
空軍勤務大隊:三十五年參照美軍之編製而設置，至三十六年共計設立4個勤務大隊，分別配屬於各空軍大隊。
三十六年成立機場勤務中隊，共8個中隊分駐於全國各重要基地，另成立機場勤務分隊，計11個甲種分隊，14個乙種分隊，分駐全國各次要基地，上述各勤務單位隸屬於各軍區司令部。其編製均分別參照美軍之編組編訂。
此外，為統一通信機構，以辦理陸空聯絡通信，戰鬥指揮通信、助航，於三十六年成立1個通信總隊，5個通信大隊，1個通信中隊。為統一氣象部隊組織，自成體係，爰於三十六年度成立1個氣象總隊，5個氣象大隊，1個氣象中隊。