沈飛最早起源於1948年11月開始的東北航校機務處第五廠，後在1948年11月為空軍工程部東北修理總廠第五廠。
1951年6月29日沈飛作為正式的飛機制造廠創建成立，當時被命名為“國營112廠”，是歷史著名的、被稱為共和國重工業之基的、蘇聯援華156個項目之一。1957年6月15日，使用過一個廠名叫“國營松陵機械廠”。
1979年6月5日時稱“國營松陵機械公司”。1986年1月1日正式更名為“瀋陽飛機制造公司”。1994年6月29日，在原瀋陽飛機制造公司的基礎上，組建沈飛工業集團，公司更名為“瀋陽飛機工業(集團)有限公司”。
沈飛先後研製生產了20多種型號幾千架戰鬥機，被譽為“中國殲擊機的搖籃”，112廠不僅有生產廠，還有配套的設計所，整套體系完備。並且在早期受到蘇聯全面的技術支持，從設計製造、工裝設備、生產工藝都是在國內屈指可數的。
112廠所生產的戰機，從殲-5、殲-6、殲-7到殲-8、殲-11一直都是中國主力戰機，可一直被業內認為是中國航空業的“長子”，在計劃經濟年代，112廠的技術能力在全國最拔尖，經常技術支援兄弟單位，也很有長子無私無畏，敢於擔當的氣質。
1956年7月，中國第一架噴氣式殲擊機，殲-5戰機由沈飛製造成功。這是是中國自行製造並裝備空軍的第一種高亞音速噴氣戰鬥機，是一種單座單發第一代戰鬥機，仿製於蘇聯的米格-17F。1956年當時，112廠曾稱殲-5為“東風” 101 殲擊機，空軍把該型飛機命名為“56式”飛機。1959年，112廠停產殲-5飛機，總產量為1994架。
1958年7月，中國第一架噴氣教練機，殲教-1飛機由沈飛設計製造。殲教-1是新中國自行設計、製造的第一架飛機、也是第一種噴氣式飛機，在中國航空史具有舉足輕重的意義。殲教-1飛機制造了3架，用於全機靜力試驗和試飛，後來項目中止。
1958年12月，中國第一架超音速殲擊機殲-6戰機在沈飛上馬，後在沈飛量產。殲-6戰機是一種單座雙發超音速噴氣式戰鬥機，當時112廠稱其為東風102，後被空軍命名為59式殲擊機。殲-6戰機，1960年批量生產，1964年交付空軍，1983年停產，共生產5205架。
殲-6戰機是中國空軍和海軍航空兵裝備數量最多、服役時間最長的戰機，實戰中共擊落20多架各型飛機，自己沒有一架被擊落，2010年6月殲-6才退出中國空軍裝備序列，服役時間長達46年。
1964年9月，中國第一枚地對空導彈紅旗-1導彈在沈飛製造成功。紅旗-1導彈是一種高空防空導彈，仿製於蘇聯“斯-75”型防空導彈。
1966年1月，中國第一架兩倍音速殲擊機殲-7由沈飛製造成功。 殲-7戰機是一種單座單發超音速噴氣式戰鬥機，最大飛行速度達到2馬赫以上。殲-7戰機仿製於蘇聯米格-21戰機，先由瀋陽飛機制造廠生產，後轉產至成都飛機制造廠和貴州飛機制造廠改型、量產。
殲-7戰機是一種二代戰機，2006年停產，中國生產了4000架以上，出口30多個國家，是享譽世界的著名戰機。
1969年7月，中國第一架自行設計製造的高空高速殲擊機殲-8戰機在沈飛製造成功。 殲-8戰機是一種單座雙發戰機，最大速度為馬赫數2.2，最大升限2萬米以上。1985年，殲-8戰機獲國家科技進步特等獎。
1970年11月，中國第一架超音速殲擊教練機殲教-6飛機由沈飛製造成功。殲教-6交付空軍，使中國空軍首次擁有了超音速教練機。
1967年2月，中國第一架高、中、低空偵察機殲偵-6飛機在沈飛製造成功。殲偵-6是一種戰術偵察機，主要用於對淺近縱深、寬大正面目標進行照相偵察，蒐集戰役戰術情報。
1984年6月，中國第一架全天候高空高速、具有良好機動性能的戰鬥機殲-8Ⅱ戰機在沈飛製造成功。殲-8Ⅱ戰機突出中、低空跨音速機動性，先進電子設備、武器和火力控制系統，可以在中低空、跨音速時進行目視距離以外的作戰。
殲-8Ⅱ戰機有晝間、夜間和複雜氣候條件下攔截和殲滅入侵敵機的能力，並具有很強的對地（海）攻擊和超視距打擊能力，整體作戰能力達到世界先進水平。
1999年10月，中國第一架空中受油機在沈飛製造成功。這是中國自行研製的具有受油能力的戰機，對於中國戰機拓展制空能力，擴大作戰半徑具有里程碑意義，並且中國自己掌握了這種關鍵技術。
2009年8月，中國第一架艦載機殲-15在沈飛製造成功。殲-15戰機是中國第一種可在航空母艦上起飛、降落的戰鬥機。
2011年10月，中國第一架雙座雙發多用途戰鬥機殲-16在沈飛製造成功。殲-16是一種四代半雙座雙發多用途戰鬥機。
就此看來，沈飛最少有12個航空史上的“中國第一”，沈飛還是中國主力戰機殲-11、殲-11B的生產製造基地。
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