El aeródromo de Waddington abrió sus puertas al Cuerpo Aéreo Real el 13 de noviembre de 1916, cuando los escuadrones de entrenamiento n.º 47 y 48 llegaron con aviones Avro 504, BE2, Shorthorn y otros tipos de entrenamiento. La ruta histórica local registra hasta cuarenta accidentes al mes en aquellos primeros años. El aeródromo cerró tras la Primera Guerra Mundial —la RAF indica 1920, otra fuente local lo sitúa en 1919— y reabrió en 1926 para el escuadrón n.º 503 (Condado de Lincoln) de la Reserva Especial.

La expansión de la década de 1930 la convirtió en una base de bombarderos con cinco hangares tipo C. El Escuadrón n.º 44 llegó en junio de 1937 y permaneció allí hasta mayo de 1943. Sus Hampden y los del Escuadrón n.º 50 entraron en acción el día en que Gran Bretaña declaró la guerra en 1939, contra objetivos navales alemanes en Kiel, y posteriormente participaron en los primeros ataques del Grupo n.º 5 contra fábricas de aviones, depósitos de almacenamiento y refinerías de petróleo. En noviembre de 1940, el Escuadrón n.º 207 se reconstituyó en Waddington para recibir los primeros bombarderos Manchester de la RAF.

El Lancaster de cuatro motores llegó primero a Waddington. Tres fueron entregados al Escuadrón n.º 44 en la Nochebuena de 1941. Para entonces, el escuadrón había sido rebautizado como Escuadrón n.º 44 (Rodesia), en honor a los rodesianos que constituían aproximadamente una cuarta parte de sus tripulaciones aéreas y terrestres. La noche del 3 al 4 de marzo de 1942, realizó la primera misión operativa del Lancaster, colocando minas en la bahía de Heligoland. El Museo de la RAF registra que el n.º 44 sufrió la tercera tasa de bajas más alta de cualquier escuadrón de la RAF durante la guerra.

Seis semanas después, el escuadrón participó en el ataque a Augsburgo, en el que perdió a cinco de sus seis tripulantes. Desde finales de 1943, Waddington estuvo prácticamente bajo control australiano. El Escuadrón n.º 467 de la RAAF llegó el 13 de noviembre de 1943, y el Escuadrón n.º 463 de la RAAF se formó a partir de su Escuadrón C el 25 de noviembre. Ambos volaron Lancaster desde Waddington hasta el verano de 1945, cuando el n.º 467 partió en junio y el n.º 463 en julio.

A finales de 1953, Waddington cerró sus puertas para ampliar su pista a 9000 pies para los bombarderos V. En mayo de 1957, el Escuadrón n.º 83 se convirtió en el primer escuadrón de la RAF en recibir el Avro Vulcan, y en agosto de 1961 ya había tres escuadrones de Vulcan operativos en la base. Los escuadrones n.º 44, 50 y 101 conformaron el Ala de Waddington, parte de la disuasión nuclear aérea británica. El Escuadrón n.º 44 operó Vulcans desde Waddington desde agosto de 1960 hasta diciembre de 1982.

La época del Vulcan también tuvo sus pérdidas. El 24 de octubre de 1958, el Vulcan XA908 del Escuadrón n.° 83 realizaba un vuelo de entrenamiento "Western Ranger" desde Waddington hasta la base de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en Lincoln, Nebraska, cuando sufrió una falla eléctrica total y se estrelló en una zona residencial de Detroit. El Secretario de Estado para Asuntos Aéreos informó a la Cámara de los Comunes que los cinco tripulantes y el jefe de tripulación fallecieron.

El Escuadrón n.º 50, el último escuadrón operativo de Vulcan, se disolvió en Waddington en marzo de 1984, poniendo fin a 27 años de presencia de Vulcans en la base. Este modelo siguió volando allí durante otra década con el Escuadrón de Exhibición de Vulcans. El XH558 se hizo cargo de las exhibiciones en mayo de 1985 y realizó su última exhibición de la RAF en Cranfield el 20 de septiembre de 1992, y el escuadrón se disolvió en 1993.

Cuando Argentina se apoderó de las Malvinas en abril de 1982, Waddington proporcionó los bombarderos para la Operación Black Buck. Tres Vulcan, el XM597, el XM598 y el XM607, fueron preparados para realizar incursiones desde el aeródromo de Wideawake en la Isla Ascensión, procedentes de los escuadrones n.° 44, 50 y 101 del Ala de Waddington. En la primera incursión, la tripulación de Withers pertenecía al escuadrón n.° 101, pero volaba el XM607, un avión del escuadrón n.° 44. El teniente de vuelo Martin Withers recordó posteriormente que a su tripulación le habían comunicado tan solo tres semanas antes que participarían en la operación en el Atlántico Sur.

El XM607 despegó de Ascensión alrededor de las 23:00 del 30 de abril. La RAF afirma que se necesitaron 11 aviones cisterna Victor y 15 transferencias de combustible para que el bombardero estuviera al alcance de Stanley. El plan de reabastecimiento falló en el trayecto hacia el sur, dejando al Vulcan con poco combustible. Withers ascendió a 10.000 pies para la misión de bombardeo y lanzó 21 bombas de 1.000 libras, una de las cuales impactó en el centro de la pista. El viaje de ida y vuelta fue de casi 6.600 millas náuticas y duró aproximadamente 16 horas. Withers recibió la Cruz de Vuelo Distinguido.

Se planificaron siete misiones Black Buck y se completaron cinco. El XM607 voló la primera, la segunda (bajo el mando del comandante de escuadrón John Reeve) y la última el 12 de junio. El XM597, pilotado por el comandante de escuadrón Neil McDougall, atacó radares argentinos con misiles Shrike. Aún se debate el alcance de los ataques. La pista permaneció operativa para aviones de transporte, mientras que el mariscal del aire Sir John Curtiss afirmó que los ataques enviaron un mensaje “claramente comprendido en Argentina”. El XM607 se retiró en diciembre de 1982 y se convirtió en el avión guardián de la entrada de Waddington en enero de 1983.

En 1991, el Escuadrón n.º 8 llevó el Boeing E-3D Sentry a Waddington, y la base se convirtió en el centro de alerta temprana aerotransportada británica durante tres décadas. La RAF adquirió siete aeronaves. Las tripulaciones del Sentry sobrevolaron Irak, Afganistán y Libia, patrullaron el Caribe contra el narcotráfico y cubrieron importantes eventos deportivos. La RAF afirma que, durante la Operación Libertad Iraquí, la flota de Sentry acumuló más horas de vuelo en el espacio aéreo iraquí que todas las demás aeronaves de la RAF juntas.

Al final, solo tres de los siete E-3D seguían en servicio. Sus fuselajes requerían un mantenimiento exhaustivo y, a diferencia de los E-3 de otras naciones, sus sistemas electrónicos nunca habían recibido una actualización importante. El último vuelo operativo se realizó desde la base aérea de Akrotiri sobre Irak el 30 de julio de 2021. El ZH101 aterrizó de nuevo en Waddington el 4 de agosto, donde fue recibido con un saludo de agua, y el conde de Wessex asistió al desfile de despedida el 30 de septiembre de 2021. Estados Unidos adquirió el ZH104 para convertirlo en un avión de entrenamiento E-6B Mercury.

En 2019 se encargaron cinco E-7 Wedgetail para reemplazar al Sentry. Tras la Revisión Integrada de 2021, el pedido se redujo a tres, una flota un 40 % menor con un ahorro de aproximadamente el 12 %, lo que el Comité de Defensa calificó de “una auténtica locura”. Mientras tanto, Gran Bretaña dependía de la fuerza de alerta temprana aerotransportada de la OTAN. Su entrada en servicio estaba prevista para 2023, pero el primer Wedgetail de la RAF, el WT001, no llegó a la base de Lossiemouth hasta el 21 de mayo de 2026, y aún se encontraba en fase de pruebas y evaluación allí. El Escuadrón n.º 8 se trasladó a Lossiemouth para pilotarlo.

El Escuadrón n.º 51 voló el Nimrod R1 desde 1974. Su sustituto, el RC-135W Rivet Joint, fue adquirido en el marco del Proyecto Airseeker con un presupuesto de 634 millones de libras esterlinas para tres aeronaves. Antes de la entrega, las tripulaciones británicas acumularon más de 32 000 horas de vuelo y 1800 misiones con la 55.ª Ala de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. El primer RC-135W llegó en noviembre de 2013, antes de lo previsto, y el tercero el 7 de junio de 2017. La RAF indica que su retirada del servicio será en 2035; la revista británica Defence Journal informó en 2017 que sería en 2045.

El Shadow R1, basado en el Beechcraft King Air 350, surgió como una necesidad operativa urgente, con cuatro aeronaves entregadas en 2009. El Escuadrón Shadow n.º 5 (AC) se convirtió en el Escuadrón n.º 14; la página web de la RAF dedicada al Shadow sitúa esta fecha en 2011, mientras que la página del propio escuadrón indica 2016. En noviembre de 2021, Raytheon UK ganó un contrato de 110 millones de libras esterlinas para ampliar la flota de seis a ocho aeronaves y actualizarla al estándar Mk2.

En 2012, el Escuadrón XIII se constituyó en Waddington como el primer escuadrón de Reaper con base en el Reino Unido. Realizó su primera misión operativa desde Lincolnshire en abril de 2013; hasta entonces, las tripulaciones británicas de Reaper habían operado desde la Base Aérea de Creech en Nevada. El avión sobrevoló Afganistán y posteriormente Irak y Siria en la Operación Shader, controlado desde estaciones terrestres en Lincolnshire. Tras 18 años de servicio en la RAF y más de 173 000 horas de vuelo, el Reaper fue retirado; la página del escuadrón indica el 30 de septiembre de 2025, y la RAF anunció su último vuelo para el 3 de octubre de 2025.

El primer Protector RG1, la versión de la RAF del MQ-9B, llegó en septiembre de 2023 y realizó vuelos de reconocimiento en Waddington el 17 de noviembre de 2023. El Escuadrón n.º 31 se reconstituyó el 11 de octubre de 2023 como el primer escuadrón de Protector con base en el Reino Unido. El Protector entró en servicio el 16 de junio de 2025 como la primera aeronave pilotada a distancia autorizada a volar en el espacio aéreo nacional del Reino Unido, y se prevé la construcción de 16 unidades. La RAF estima el coste del nuevo hangar, los edificios de apoyo y el alojamiento de la tripulación en 94 millones de libras; una estimación de 2018 era de 93 millones de libras.

El Salón Aeronáutico Internacional de Waddington comenzó en 1995, cuando se trasladó desde la base de la RAF en Finningley, que cerró ese mismo año. Se celebraba a finales de junio o principios de julio y solía atraer a más de 140 000 visitantes. La reconstrucción de la pista impidió su celebración en 2015. El 28 de septiembre de 2015, la RAF anunció que no se celebrarían más espectáculos en Waddington debido a amenazas a la seguridad y riesgos operacionales. Algunos informes vincularon estas preocupaciones con el papel de la base como base de los aviones Reaper.

Los Red Arrows llegaron siete años después. En mayo de 2020, la RAF anunció que se habían evaluado más de 30 emplazamientos alternativos tras el cierre de la base aérea de Scampton. Una evaluación de seguridad operativa determinó que Waddington era “la única alternativa adecuada a la base aérea de Scampton”. La semana del 13 de octubre de 2022, el equipo de 146 personas se instaló con 24 toneladas de equipamiento.

El equipo había volado desde Lincolnshire desde 1983, con base en Scampton, salvo un período en el Colegio de la RAF Cranwell entre 1995 y 2000. En Waddington comenzó con su capacidad operativa inicial, aunque el hangar y la sede aún estaban pendientes de renovación. Desde 2023, los Red Arrows forman parte del Ala Aérea de Exhibición. Su sede y la organización de mantenimiento de aeronavegabilidad del Hawk T1 se encuentran en Waddington, mientras que el Escuadrón Conmemorativo de la Batalla de Inglaterra permanece en la base de la RAF Coningsby.