空軍司令部によれば、第4航空団の歴史は、戦時下の中国の地図そのものである。第4航空団は1936年10月16日に杭州で編成され、同年12月に武漢へ移動した。日本軍の進攻後、北西の蘭州へ移動し、ソ連から供給されたI-15とI-16を運用して1941年に中国北西部を防衛した。1942年と1944年には、乗組員はアメリカ製のP-40とP-43を回収するためにインドへ派遣された。.

1948年12月、この部隊は嘉義への移動を命じられ、そこから定海、衡陽、海南島で撤退する国民党軍を支援した。1953年1月14日、正式に第4航空団として編成された。同航空団は、欧陽義峰大尉が1956年7月21日にF-84G戦闘機でMiG-17を2機撃墜したと主張している。これは同航空団の主張であり、中国政府の記録は見つかっていない。.

1950年代、嘉義はアメリカ軍の基地でもあった。英語版ウィキペディアは、台北航空基地の歴史サイトを引用し、1955年1月27日から2月17日、そして7月1日から10月1日まで嘉義に第67戦闘爆撃飛行隊が駐留していたこと、1955年3月に烏山基地から第310戦闘爆撃飛行隊が駐留していたこと、そして1958年2月19日から3月1日までケンタッキー州空軍州兵が駐留していたことを挙げている。沖縄の第51戦闘迎撃航空団と第18戦術戦闘航空団の飛行隊は、1955年から1968年の間、60日から90日ごとに交代で嘉義に駐留していた。.

これらのローテーションは、米国が1979年に中華人民共和国を承認するずっと前に終了した。嘉義の民間における役割は、1976年5月19日に空軍基地内に出発ラウンジが開設され、嘉義空港が開港したことから始まった。現在も同基地は嘉義空港と敷地を共有している。.

台湾は1992年にF-16A/Bを150機購入し、1997年10月4日、第4航空団が第21、第22、第23飛行隊で運用を開始した。2004年11月1日、旧第4航空群と第14航空群が統合され、戦闘飛行隊となった。1,100億台湾ドルを投じたフェニックス・ライジング計画の下、F-16A/Bは新型レーダーとコンピューターを搭載し、F-16V規格に改修された。.

2021年11月18日、蔡英文総統は嘉義に初のF-16V戦闘航空団を発足させ、64機のF-16Vを改修した。総統は乗組員に対し、「いかなる侵入があっても、直ちに離陸して迎撃し、撃退せよ」と指示した。改修は2023年に完了し、現在では嘉義と花蓮がF-16Vの運用を共有している。.

作業は一般公開で行われている。2024年8月には基地で一般公開が行われ、F-16V、ミラージュ、ブラックホーク、C-130、パトリオットミサイルシステムが展示された。また、2026年1月28日には、第4航空団が第795防空砲兵旅団と協力し、2機のF-16Vの迅速な再整備訓練を実施し、AIM-120ミサイル、AIM-9Mミサイル、スナイパーポッドを装備した。.

嘉義にとってF-16V時代の最悪の日は2022年1月11日に訪れた。第4航空団のF-16Vが嘉義県の西の海に墜落し、陳毅大尉が死亡した。この事故は、同航空団が新規格のF-16Vを配備してからわずか2か月足らずで発生した。空軍はF-16全機を地上待機させ、請負業者がコックピットとフライトレコーダーを求めて海底を24時間体制で浚渫し、回収・分析を行った。2022年1月20日、原因はまだ解明されていないものの、4機のF-16Vが嘉義から離陸し、飛行が再開された。.

この基地には空軍の救助隊も駐屯している。英語版ウィキペディアによると、ここにはS-70C、UH-60M、EC225ヘリコプターを保有する航空救難隊があり、これらは空軍が山岳、海上、夜間の救助に使用している機種である。小規模な事故も記録に残っている。2021年9月23日、嘉義基地で飛行前点検中にF-16Vの着陸装置が格納されたが、これは安全ラッチが外れていたためで、空軍は地上整備員の不注意が原因だとした。.