Podczas II wojny światowej Northolt było jedną z głównych baz lotniczych broniących stolicy w trakcie bitwy o Anglię. Operowały z niej eskadry myśliwskie wyposażone w samoloty Hurricane i Spitfire. Wśród jednostek operujących z Northolt znajdowały się dywizjony Polskich Sił Powietrznych – 302, 303, 306 i 308. Spośród 30 poległych podczas wojny pilotów, którzy wystartowali z lotniska Northolt, 10 było Polakami.
W latach 1946–1954, w trakcie budowy portu lotniczego Heathrow, lotnisko w Northolt obsługiwało cywilne loty rozkładowe. Mieściła się tu wówczas siedziba linii lotniczych British European Airways (BEA); z lotniska korzystały także m.in. linie BOAC, Swissair, Iberia, Aer Lingus, SAS i Alitalia. W 1952 roku było to najbardziej ruchliwe lotnisko na terenie Europy, obsługujące 50 tys. przylotów i odlotów rocznie.
Obecnie Na terenie bazy stacjonuje , dwie (600. i 601.) eskadry rezerwowe lotniczej służby pomocniczej (), pułk reprezentacyjny , orkiestra sił powietrznych oraz kilka innych jednostek pomocniczych. Od 2008 roku swoją siedzibę ma tutaj także wojskowa służba pocztowa .