O Decreto-Lei N.º 38805, de 28 de junho de 1952, determinou a constituição do Subsecretariado de Estado Aeronáutico. Na dependência do Chefe do Estado-Maior da Força Aérea funcionava o Subchefe do Estado-Maior das Forças Aéreas do qual dependiam o Arquivo e a Biblioteca. O Decreto-Lei N.º 40949, de 28 de dezembro de 1956, manteve a existência do Arquivo e da Biblioteca na estrutura do Estado-Maior da Força Aérea e funcionado na dependência do 1.º Subchefe do Estado-Maior da Força Aérea. Com o Despacho do Chefe do Estado-Maior da Força Aérea (CEMFA) N.º 20/78, de 9 de maio, foi criado, na dependência da Direção do Serviço de Instrução, o Centro de Audiovisuais da Força Aérea. O Despacho do CEMFA N.º 06/83, de 22 de fevereiro, tendo por base o Decreto-Lei N.º 221/82, de 7 de junho, implementou o Serviço de Documentação e Informação da Força Aérea como uma necessidade de índole estrutural para fazer face à evolução tecnológica da Força Aérea, competindo-lhe assegurar um eficaz serviço normalizado de documentação e informação. Por Despacho do Vice-Chefe do Estado-Maior da Força Aérea (VCEMFA), de 22 de julho de 1985, o Centro de Audiovisuais da Força Aérea deixou de depender da Direção do Serviço de Instrução, passando, a partir de novembro de 1985, a depender orgânica e funcionalmente do Serviço de Documentação e Informação da Força Aérea.
No Decreto-Lei N.º 51/93, de 26 de fevereiro, consta o Serviço de Documentação da Força Aérea, sendo considerado um órgão de implantação territorial colocado na dependência direta do VCEMFA, com a missão de assegurar um sistema de documentação da Força Aérea. O Despacho do CEMFA N.º 04/96/A, de 11 de abril, determina que o sistema de informação da Força Aérea compreenda o Arquivo Central, o Centro de Documentação, o Centro de Microfilmagem, o Centro de Audiovisuais, o Centro Gráfico e uma Secretaria.
A reorganização da estrutura interna da Força Aérea, implementada através do Despacho do CEMFA N.º 25/2019, de 09 de abril, contemplou uma nova mudança na estrutura do Serviço de Documentação da Força Aérea, cuja alteração mais significativa foi a transição do Centro de Audiovisuais da Força Aérea para a dependência do Gabinete do Chefe do Estado-Maior da Força Aérea (GABCEMFA), passando a estrutura atual a dispor de duas Repartições, a de Documentação e a de Arquivo Central e Microfilmagem, e um Secretariado.
