防空战役是对抗对方战役或战略空袭的战役。亦称反空袭战役。通常由统帅部 空军 （或 防空军 ）统一组织，由担负防空任务的空军战役军团（或防空军战役军团），在其他防空力量参加下实施。防空战役可与合同战役或 海上战役 同时进行，也可单独进行。其任务是破坏对方空中突击，保卫重要目标的安全或减少损失。

第二次世界大战 前的防空作战规模较小，均属于战术行动性质。随着空袭、反空袭兵器的发展，空袭规模的扩大，防空军团的建立，通信设备的改进和防空雷达的使用，在第二次世界大战中出现了战役性质的防空作战。如1940年8月至1941年5月，英军在本土对付德军大规模 空袭 所实施的防空作战，历时10个月，击落、击伤德机2700多架，取得了胜利。1941年7～12月,苏军在保卫莫斯科的防空作战中，抗击德军122次空袭,德机只有2.8%突入市区上空,粉碎了德军的空中突击。第二次世界大战后，在 朝鲜战争 中， 中国人民志愿军空军 和地面防空部队同朝鲜人民军一起，于1951年8月至1952年5月实施的防空作战，粉碎了美军以瘫痪中朝交通运输线为目的的所谓“绞杀战”的企图，也是具有战略意义的战役性质的防空作战。随着防空兵器的发展和防空军的加强，各国对防空作战普遍比较重视，防空战役的理论也比较系统化了。苏联在1948年将国土防空军定为一个军种，并把这一军种所要进行的大规模作战行动称为防空战役。

防空战役的主要特点是：战役展开突然，情况发展迅速；作战空域辽阔，要对付多方向、多层次、多种空袭兵器的袭击；电子对抗激烈；战斗紧张、连续，消耗巨大，参战兵力众多，指挥协同复杂等。防空战役的主要原则是：积极打击与严密防护相结合；有计划有重点地集中使用兵力；统一指挥，密切协同，发挥各种防空力量的整体威力等。防空战役准备的主要内容是：建立防空体系，着重建立和完善情报预警、指挥通信、武器系统和各种基地（阵地）;制定战役计划和协同方案;有重点地部署和展开防空兵力；严格战备制度，保持较高度的战备状态；加强训练等。临战时，还须根据当时情况，修订战役决心和计划;调整战役布势;组织战役协同和各项战斗保障等。防空战役实施的主要内容包括：根据上级意图和情况适时打击敌空袭基地；对敌空袭兵器实施尽远截击和连续打击；积极进行电子对抗；组织防护，及时消除空袭后果；进行补充，恢复充实作战力量等。从空袭兵器的发展趋势看，未来防空战役，在对付敌人的突然袭击和低空突击上，任务将更艰巨复杂；不仅要对付敌人的常规武器，还要准备抗击敌导弹核武器和航天兵器的袭击。