Historie 4. křídla, jak ji vypráví velitelství letectva, je mapou Číny ve válce. 4. skupina byla zformována v Chang-čou 16. října 1936 a v prosinci téhož roku se přesunula do Wu-chanu. Po japonském postupu se přesunula na severozápad do Lan-čou, kde v roce 1941 létala na sovětsky dodaných stíhačkách I-15 a I-16 a bránila severozápadní Čínu; v letech 1942 a 1944 se její posádky vydaly do Indie, aby vyzvedly americké stíhačky P-40 a P-43.

V prosinci 1948 byla skupina přesunuta do Čchia-i a odtud podporovala ustupující nacionalistické síly u Ding-chai, Hengyangu a ostrova Hainan. Formálně byla zorganizována jako 4. křídlo 14. ledna 1953. Křídlo připisuje kapitánu Ouyang Yi-fengovi sestřelení dvou MiG-17 při letu s F-84G 21. července 1956; toto je tvrzení křídla a záznam ČLR se nenašel.

V 50. letech 20. století byla Chiayi také americkou základnou. Anglická Wikipedie s odkazem na historickou stránku letecké stanice Taipei uvádí 67. stíhací bombardovací peruť v Chiayi od 27. ledna do 17. února a znovu od 1. července do 1. října 1955, 310. stíhací bombardovací peruť z Osanu v březnu 1955 a Kentucky Air National Guard od 19. února do 1. března 1958. Perutě 51. stíhacího stíhacího křídla a 18. taktického stíhacího křídla na Okinawě se v letech 1955 až 1968 střídaly každých 60 až 90 dní.

Tyto rotace skončily dlouho předtím, než USA v roce 1979 uznaly Čínskou lidovou republiku. Civilní role společnosti Chiayi začala 19. května 1976, kdy se na letecké základně otevřel odletový salónek letiště Chiayi, které se o toto letiště stále dělí.

Tchaj-wan koupil v roce 1992 150 stíhaček F-16A/B a 4. října 1997 s nimi začala létat 4. letecká peruť se svými 21., 22. a 23. perutěmi; 1. listopadu 2004 byly staré 4. a 14. letecké skupiny sloučeny do bojových perutí. V rámci programu Phoenix Rising, jehož cena činila 110 miliard NT1/4T, byly stíhačky F-16A/B přestavěny na standard F-16V s novým radarem a počítači.

Dne 18. listopadu 2021 prezidentka Tsai Ing-wen uvedla do provozu první bojovou eskadrilu F-16V v Chiayi, kde bylo přestavěno 64 letounů. Posádkám řekla, že “bez ohledu na jakýkoli vniknutí můžete okamžitě vzlétnout, abyste je zachytili a odehnali.” Modernizace byla dokončena v roce 2023 a Chiayi a Hualien nyní sdílejí flotilu F-16V.

Práce probíhá před veřejností. V srpnu 2024 základna uspořádala den otevřených dveří, kde byly vystaveny stíhačky F-16V, Mirages, Black Hawk, C-130 a baterie Patriotů, a 28. ledna 2026 4. křídlo nacvičovalo rychlé obraty dvou stíhaček F-16V se 795. brigádou protivzdušné obrany a dělostřelectva, přičemž je přezbrojilo raketami AIM-120 a AIM-9M a odstřelovacími moduly.

Nejhorší den éry F-16V pro Chiayi nastal 11. ledna 2022, kdy se F-16V 4. křídla zřítil do moře západně od okresu Chiayi a kapitán Chen Yi zahynul, necelé dva měsíce poté, co bylo křídlo uvedeno do provozu s novým standardem. Letectvo uzemnilo celou svou flotilu F-16; dodavatel nepřetržitě bagroval mořské dno kvůli kokpitu a letovému zapisovači, které byly vyloveny a analyzovány. Dne 20. ledna 2022 vzlétly z Chiayi čtyři F-16V a létání bylo obnoveno, ačkoli příčina dosud nebyla zjištěna.

Základna je také domovem záchranářů letectva. Anglická Wikipedie sem umisťuje Leteckou záchrannou skupinu s vrtulníky S-70C, UH-60M a EC225, což jsou typy, které letectvo používá pro horskou, námořní a noční záchranu. Součástí záznamu jsou i menší nehody: 23. září 2021 se během předletové kontroly v Chiayi zasunul podvozek letounu F-16V, protože byla odstraněna pojistka, což letectvo připsalo nedbalosti pozemního personálu.