針對機場的襲擊奏效令反對派武裝極為振奮，全國範圍內攻擊敘空軍基地的行動隨即展開。2012年11月25日，大馬士革附近的馬裡.阿斯.蘇丹直升機場（Major as-Sultan）被反對派武裝攻佔，超過5架米-8和米-17直升機被反對派武裝繳獲。
2013年1月11日，塔夫塔納茲直升機場被敘反對派武裝“支持陣線”（後更名為“征服陣線”）攻佔，至少有15 架 米-8、米-17和1架米-25直升機被繳獲或摧毀，敘空軍損失慘重。塔夫塔納茲直升機場的陷落對伊德利卜省戰局影響巨大，因為該省的杜霍爾空軍基地已經被反對派武裝用火力封鎖，起降架次有限，對地支援主要靠塔夫塔納茲起飛的直升機。
塔夫塔納茲陷落後，伊德利卜省內敘空軍可用的基地所剩無幾，其他駐紮在其他省份的空軍單位又無暇他顧。最終，伊德利卜上空的敘空軍出動架次和投彈量都大幅下降，導致敘政府軍很快在伊德利卜陷入被動。反對派武裝逐漸佔領了省內大部分地區。直到今天，伊德利卜仍然是反對派武裝的大本營，這一切都是從政府軍失去在伊德利卜的空軍基地開始的。
2013年2月12日，敘利亞反對派武裝攻佔阿勒頗省的吉拉空軍基地。這一次，反對派武裝首次繳獲了8架完整的L-39C型教練機，這些飛機後來又被“伊斯蘭國”擄去，成為“伊斯蘭國”空軍的核心家底。2013年4月18日，敘反對派武裝攻佔了霍姆斯省的庫薩耶爾（Al-Qusayr）空軍基地，這一次敘反對派沒能繳獲完好的飛機，只只找到了幾架報廢的米格-21。
不過，在庫薩耶爾空軍基地，敘反對派繳獲了大量的空對空導彈的，這些導彈隨後被他們改造成簡易的火箭彈，用作對地面目標實施攻擊。2013年4月30日，伊德利卜省的反對派武裝集中優勢兵力猛攻敘空軍在該省最後的基地——阿布.阿德.杜霍爾空軍基地，被駐防的政府軍擊退，反對派傷亡慘重。這也成為反對派“機場攻勢”的轉折點，此後，敘反對派基本停止了對敘境內機場的攻擊。
整個2013年下半年，只有被長期圍困的阿勒頗省米那赫空軍基地（Menagh）陷落，而敘空軍在陷落前已成功地將那裡可用的飛機轉場，損失不大。
自內戰爆發以來到2013年，敘空軍在戰鬥中一共損失了5架米格-21，2架米格-23，1架蘇-24M2，2架L-39，6架米-8和米-17，還有十餘架直升機叛逃，更多的飛機則是在機場被攻佔時繳獲或摧毀。其中，L-39教練機由於總共只有99架，被擊落、繳獲了大半，後來便很少出擊了。
這一時期的戰鬥損失總的說來敘空軍還是可以接受的。飛機損失之外，敘空軍還有近400名空勤人員陣亡，被俘或失蹤。不過，與這些損失相比，重要空軍基地的陷落更令人憂慮。敘空軍訓練戰鬥機飛行員的吉拉空軍基地和訓練直升機飛行員的米那赫空軍基地的陷落，以及庫維雷斯航校（Kuweires）的被圍，令敘空軍培養新飛行員的能力銳減，這對於敘空軍的前途構成了嚴重的威脅。
訓練問題之外，飛機老化更是敘空軍面臨的最嚴峻的挑戰。敘利亞空軍的大部分米格-21都是20世紀七十年代初接收的，機齡已逾40年，米格-23BN戰鬥轟炸機也是70年代末製造的，機齡接近40年，這兩型飛機已基本上達到了壽命週期的極限，再承擔高強度的戰鬥任務，頻繁出動已是勉為其難。80年代列裝的蘇-22M3/M4和90年代初列裝的蘇-24MK/MR情況稍好。
不過，好在有俄羅斯撐腰，敘利亞空軍基本上維持住了一定的出動率。敘利亞內戰開始之前，懾於美國和以色列的壓力，俄羅斯遲遲不肯向敘空軍交付新飛機和備件。敘內戰爆發後，俄羅斯權衡再三，最終決定支持阿薩德政府。2011年-2013年，俄羅斯空軍位於勒熱夫的第514飛機修理廠給來自敘利亞空軍的21架蘇-24MK戰鬥轟炸機進行了大修和升級。升級後的飛機基本達到了蘇-24M2的標準，更換了新的瞄準具、導航設備。
同時，升級後的飛機能搭載先進的KAB-500/1500精確制導炸彈，Kh-31A反艦導彈和Kh-31P反輻射導彈，Kh-59空射巡航導彈和R-73空空彈，同時也能兼容敘空軍老舊的各型導彈，使得其作戰能力大增。
這21架升級後的蘇-24MK構成了敘空軍對地攻擊能力的核心，不過，為了避免損失這種寶貴的飛機，在內戰中前期，敘空軍很少出動蘇-24打擊地面目標，只是偶爾出擊對反對派武裝進行精確打擊，以保護文化古蹟。
2014年3月，敘空軍出動升級後的蘇-24MK參與了敘政府軍對位於霍姆斯附近的卡拉卡德斯城堡的攻擊行動。蘇-24MK使用精確制導彈藥精準地命中了武裝分子的防禦工事，炸死了“深水旅”頭目哈立德·馬哈茂德，隨後敘特種部隊攻入城堡，最大限度地保全了這座古老十字軍城堡的原貌。如果沒有蘇-24MK和精確制導炸彈，而是使用敘空軍常用的鐵桶炸彈，這座城堡早就成了廢墟了。
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