1980年9月17日，中美兩國政府首次簽訂了《中華人民共和國政府和美利堅合眾國政府民用航空運輸協定》，正式建立了中美兩國的雙邊航空運輸關系。此后雙方于1982年和1996年先后對1980年協定內容進行了修訂和補充。1999年中美再次修訂《中美民用航空運輸協定》，在原有協定的基礎上進一步增強了中美航空運輸市場開放的程度。但面對中美兩國經濟貿易聯系的快速發展，尤其是中美兩國間商品貿易量的快速增長，中美雙方經過多次磋商于2004年7月24日簽訂了新的《中美民用航空運輸補充協定》。
此后2007年9月再次進行了修訂，此次修訂的最主要的內容是從2011年開始取消對貨運運力的限制，也就是可以自由確定貨運運力，而不需要事先批準。同時，進一步增加行使第5航權的航點，增加航空公司指定數量直至最終取消航空公司數量限制。
中美航空運輸協定以及歷次修訂的最主要內容。從表說.3甲可以看出市場準入方面目前第5航權仍然有限制。航空公司指定標準維持傳統的嚴絡照制。貨運運力已經放開限制，客運運力限制也僅針對東部區域。運價已經基本放開。最近中美之間的國際航空運輸協定修訂談判出現了重大變化，從過去美方積極要求進一步開放雙邊國際航空運輸市場、推行“天空開放”轉變為中方更為主動要求增加運力。一方面，中方航空公司在中美雙邊航空運輸市場上已經扭轉了過去在市場份額上的不利地位，需要增加運力；另一方面，也反映了美方不愿意小碎步的前進方式。當然，特朗普當選后，美國的國際貿易政策面臨較大調整，這也可能會反映在中美的雙邊航空運輸關系中。
