El primer vuelo internacional se realizó en 1946 a Miami usando aviones DC-3. En junio de 1948 inicia sus vuelos transatlánticos en la ruta La Habana-Madrid. En 1954 la compañía aérea pasa a ser enteramente propiedad cubana. En 1959, con la llegada de La Revolución Cubana es nacionalizada y su nombre cambiado a Empresa Consolidada Cubana de Aviación.
La propiedad pertenece a la Corporación de Aviación Civil de Cuba S.A. (C.A.C.S.A) que depende del Instituto de Aeronáutica Civil de Cuba.Actualmente Cubana de Aviación S.A, es la línea aérea de bandera en Cuba, se dedica al transporte de pasajeros, carga, correo y vuelos chárter. Cuenta con 32 sucursales en el exterior y 13 oficinas en el territorio nacional. Cubana de Aviación también cuenta con un servicio de vuelos privados.
A principios de 2008 la Unión Europea publicó una "lista negra" de compañías aéreas y aeronaves que tendrían prohibido operar en cualquiera de sus países miembros así como sobrevolar su espacio aéreo. Debido a su mayor siniestralidad comparada con otras compañías aéreas, Cubana de Aviación iba a ser incluida en dicha lista. Sin embargo finalmente no fue incluida al alcanzarse un acuerdo que obligaba a Cubana de Aviación a modificar sus procedimientos de mantenimiento y operación con el fin de mejorar su seguridad.
