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1959年9月，为发展台湾的航空事业，以及建立“空防根植于民航”之理念，由时任台湾空军总司令徐焕升与“交通部”的大力主导下，于1959年12月16日成立，一开始只有两架PBY-5B水陆两用运输机，首班航线为台北─日月潭。初期项目多半为军事活动，包括不定期包机业务、金马前线支援任务、敌后空投、空降任务等。1961年还曾至老挝代行战地运补任务工作。1962年添购DC-3、DC-4、YS-11等飞机后，10月开设台北飞花莲的班机，成为华航的第一条台湾境内航线。
同年，台湾空军为了不直接参加越战而以华航的名义支援美军，为美军执行运补和后送的任务。1966年应美国和军方的要求，华航开设台北到越南西贡（今胡志明市）的航线，而这条航线也就成为华航的第一条国际航线。
1966年华航利用为美方于中南半岛执行任务的收入引进二手L-1049H洛克希德星座（LockheedConstellation）型涡轮螺旋桨客机，也首次订购了两架波音707型新机，开启了华航进入喷射机时代之序幕。1970年代可谓华航由“军方航空”转为“民用航空”之转捩点：新购入两架波音707客机首架于1969年11月7日接收，1970年首航台北经东京至旧金山航线，1971年引进卡拉维尔（Caravelle）双发动机客机经营台湾境内与东南亚包机航线，但因飞安记录不佳及外交因素于1976年4月9日起即被新引进之波音737-200客机所取代。随着航线与运量的成长，华航也不落人后，于1975年5月与1977年4月分别引进波音747-100与波音747SP，成为亚洲地区少数早期取得波音747机队的航空公司之一。
1980年代起，华航开始扩张并转型为客货运并行发展之航空公司。1983年，华航开办欧洲之卢森堡货运航线、1993年开航德国法兰克福客运航线，使其航点又再度往欧洲地区扩张。
随着航空公司的发展，华航又陆续汰换第一代的喷射机队，改为以波音747-200、波音MD-11、以及欧洲空中客车A300系列客机为主之航空公司。由于华航原始涂装为代表台湾，因1970年代起，航权也愈加难以取得。为求保有航权于1991年成立华信航空公司，飞航温哥华、悉尼等航线。而华航也因其身份之日益转型，于1995年改以“红梅扬姿”之泼墨红梅花做为航空公司之象征，同时也代表华航已经由“国营航空公司”之身份转为“民营化”之开始。
1993年2月26日，华航在台湾证交所上市。
1995年，华航除推动企业识别更改以进行企业改造外，更大幅度添购新机、更新机队并简化机队种类。因过往随政治或外交因素之机队采购，造成机队混乱、维修不易而衍生严重之飞安问题，因此华航开始进行机队简化之作业，摆脱传统购机受到政府大幅度影响之传统，除向波音采购数十架新一代波音747-400客货机、波音737-800客机之外，也再度向空中客车集团采购新一代之A300-600R型客机，并同时于1994年与1998年兴建飞机修护棚厂，建立修护能量提升飞安。
2003年更大规模向空中客车集团采购新一代之A330-300型客机担任中程航线之输运，与A340-300型长程客机来替换波音MD-11型客机飞行长程航线，显示华航以由“国营航空公司”明显转为“民营航空公司”。
中华航空有营办来往香港至台北、高雄等航线，而台北往来香港的航线亦被誉为载客量超高、利润大的“黄金航线”。
但政治因素并不见得全带给华航不利之因素，台湾与日本断交后，中华航空曾经是唯一仍在东京羽田机场起降的国外航空公司，因距离东京市区较近，反而造就极佳的业绩。直到2002年才与长荣航空共同改为成田机场起降。
2002年9月24日，中华航空经历28年后重返国际航空运输协会(IATA)。成为台湾首间加入该组织的航空公司。
2003年1月26日，中华航空和其他5间台湾航空公司执行首次春节台商包机任务，为中断了54年的海峡两岸通航展开一个新的里程碑；华航“CI585”成为首架降落在大陆上海浦东国际机场的台湾航空公司正常航班。之后的2005年至今，华航亦有参与执行台商包机任务。
2005年11月4日，由于劳动条件急遽下降，空服员长期超时工作，华航资方积欠空服员加班费达上千万新台币，历经84次协商都无结果。近400-500名以空服员为主的华航员工，为抗议超时工作又无加班费，于包围华航总部进行抗争。
2006年9月20日，中华航空与民用航空局签订“台湾桃园国际机场航空事业营运中心兴建营运契约”，包括3年的兴建期及47年的营运期。该案是以原桃园机场过境旅馆旧址，改建成3栋大楼，分别为新营运总部、训练及派遣中心，以及一座与法国雅高（Accor）旅馆集团合作的全新机场旅馆。于2009年底以前陆续开始营运。
2006年12月25日，中华航空以无发现事项（nofinding）的零缺失查核结果再次通过国际航空运输协会（IATA）的作业安全查核（IOSA）重新认证，为期两年。
2007年，华航网站上开始出现特惠机票的广告，类似廉价航空公司的做法。4月1日华航全体空服员。地勤人员更换制服，历史悠久的蓝、紫旗袍及含中式元素的西装制服走入历史。5月11日，华航与西北航空签约，自2007年8月1日起成为伙伴，合作哩程计划与共用机场贵宾室，加上之前与意大利航空、达美航空和中国南方航空的合作，华航离加入天合联盟的目标更近。自11月23日起，由于长荣航空停驶巴黎客运航线，华航台北─法兰克福航线成为台欧间唯一直航不中停的航线。
2007年12月11日华航宣布采购20架A350，首度引进罗尔斯·罗伊斯发动机。华航计划采购20架空中客车研发中的A350-XWB客机，机型是A350-900，采商务及经济两舱等配置，大约可以载运366名旅客。20架订单中，有6架为选择权。订单金额约42.5亿美金，约1300多亿台币。
2008年7月4日历经60年的中断，台湾与大陆开启了正常航班的两岸直航，首班飞机由中华航空编号CI7957，机型A330-300，上午7时半由台湾桃园国际机场飞往上海浦东国际机场，开启了两岸直航的序幕。
2011年9月29日，中华航空成为天合联盟成员正式生效。
关系企业（截至2015年4月30日）：
公司全名直接或间接持股比例
1.华美投资公司100.00%
1.a中美企业公司100.00%
1.b夏威夷酒店股份公司100.00%
2.华航（亚洲）股份有限公司100.00%
3.华夏股份有限公司100.00%
3.a华欣公寓大厦管理维护股份有限公司100.00%
4.FreighterPrinceLtd.100.00%
5.FreighterPrincessLtd.100.00%
6.华旅网际旅行社股份有限公司100.00%
7.华航园区股份有限公司100.00%
8.华航大饭店股份有限公司100.00%
9.台湾飞机维修股份有限公司100.00%
10.先启信息系统股份有限公司93.93%
11.华信航空股份有限公司93.99%
12.台湾虎航股份有限公司80.00%
13.华洁洗涤股份有限公司55.00%
14.华储股份有限公司54.00%
15.华泉旅行社51.00%
16.华膳空厨股份有限公司51.00%
17.桃园航勤股份有限公司（TIAS）49.00%
18.台湾航勤股份有限公司（TASCO）47.35%
18.a台湾航勤（萨摩亚）有限公司100.00%
19.全球联运股份有限公司（GSE）25.00%
中华航空原本以印有CAL（ChinaAirlines）和中华航空公司字样作为标志。在1995年，中华航空更改了公司的标志，以粉红色调水墨画梅花像作为公司的标志，称为“红梅扬姿”，而此徽号也替代在1959至1994年间以往沿用之旧徽号。标志有着更清雅的感觉，因为华航对机尾图案用贴纸黏上的效果不满意，华航所有新机尾翼上的“红梅扬姿”图案都是由人工绘成的，若仔细看会发觉每一架飞机尾翼上的图案都不尽相同。
中华航空在加入天合联盟的标志后，展现出焕然一新的企业品牌识别。新设计保留了梅花及篆字的原创精神，并兼顾华航与天合联盟标志，和谐简洁、具高识别度的现代感是此次设计的特色。入盟仪式中，呈现天合联盟及华航崭新梅花标志的波音747-400型彩绘机也首度亮相。这架天合联盟首架747机型、也是最大的彩绘机，将华航入盟的喜悦带到全球，跟来自世界各地的旅客分享。
中华航空是台湾的旗舰航空公司，也是全球航空货运领导品牌之一，28日成为台湾第一个加入国际航空联盟的业者，不仅巩固天合联盟在亚洲地区首屈一指的地位，也提升台湾在亚洲航网的枢纽地位。
9月28日在华航修护工厂机棚所举行的盛大入盟仪式，华航每日飞航224个航班，往返全球80个航点；加入天合联盟后，可提供旅客遍及全球173国926个航点、每天超过14,500个航班的便捷服务。从9月28日起，所有华航旅客及会员可立即享受天合联盟的环球套票优惠、哩程累计等各项服务。
天合联盟主席LeovanWijk指出：“藉由中华航空与天合联盟现有的枢纽航网紧密连结，将为天合联盟的客、货运顾客带来更具价值的效益。中华航空的优质服务在亚洲经济高度竞争下获得诸多殊荣与肯定，对天合联盟一向以顾客为先、强化全球服务及品质之理念，可提供实质的助益。”
中华航空董事长张家祝表示：“加入天合联盟缔造华航永续经营发展的里程碑，促使公司经营更为国际化，也有助于整体营运成长及获利，不仅打响华航的全球品牌知名度，也与在地桃园航空城的长远发展相辅相成。我们将与天合联盟成员共同合作，为全球旅客带来更多的利益与便捷。”
评选为全球最佳航空公司第10名，是台湾唯一入选的航空业者，显现华航营运及服务深获国际肯定。加入天合联盟让华航再度为台湾在国际舞台击出漂亮的一球，华航将透过天合联盟，将优质服务延伸到全球。
亚洲（东亚地区）
东北亚地区
东京-成田国际机场（NRT）
福冈-福冈国际机场（FUK）
名古屋-中部国际机场（NGO）
广岛-广岛机场（HIJ）
琉球-那霸机场（OKA）
大阪-关西国际机场（KIX）
札幌-札幌新千岁国际机场（CTS）
首尔-仁川国际机场（ICN）
中国各地
上海-浦东国际机场（PVG）
北京-首都国际机场（PEK）
广州-广州白云国际机场（CAN）
南京-南京禄口国际机场（NKG）
长沙-长沙黄花国际机场（CSX）
重庆-重庆江北国际机场（CKG）
郑州-郑州新郑国际机场（CGO）
深圳-深圳宝安国际机场（SZX）
大连-大连周水子国际机场（DLC）
福州-福州长乐国际机场（FOC）
南昌-南昌昌北国际机场（KHN）
宁波-宁波栎社国际机场（NGB）
盐城-盐城南洋国际机场（YNZ）
无锡-苏南硕放国际机场（WUX）
青岛-青岛流亭国际机场（TAO）
沈阳-沈阳桃仙国际机场（SHE）
温州-温州龙湾国际机场（WNZ）
武汉-武汉天河国际机场（WUH）
厦门-厦门高崎国际机场（XMN）
杭州-杭州萧山国际机场（HGH）
三亚-三亚凤凰国际机场（SYX）
成都-成都双流国际机场(CTU)
西安-西安咸阳国际机场（XIY)
海口-海口美兰国际机场（HAK）
乌鲁木齐-乌鲁木齐地窝堡国际机场（URC）
长春-长春龙嘉国际机场
合肥-合肥新桥国际机场（HFE）
烟台-烟台蓬莱国际机场（YNT）
徐州-徐州观音国际机场（XUZ）
常州-常州奔牛国际机场（CZX）
台北-台湾桃园国际机场（TPE）
高雄-高雄国际机场（KHH）
香港-香港赤鱲角国际机场（HKG）
东南亚地区
胡志明市-新山一国际机场（SGN）
河内-内排国际机场（HAN）
曼谷-素万那普国际机场（新曼谷国际机场）（BKK）
普吉岛-普吉国际机场（HKT）
清迈-清迈国际机场（CNX）
仰光-仰光国际机场（RAN）
金边-金边国际机场（PNH）
雅加达-苏卡诺·哈达国际机场（CGK）
巴厘岛-恩古拉·莱国际机场（DPS）
新加坡-新加坡樟宜国际机场（SIN）
吉隆坡-吉隆坡国际机场（KUL）
槟城-槟城国际机场（PEN）
马尼拉-艾奎诺国际机场（MNL）
泗水-朱安达国际机场（SUB）
西亚地区
德里-英迪拉·甘地国际机场（DEL）
阿布扎比-阿布扎比国际机场（AUH）
科伦坡-班达拉奈克国际机场（DAC）只提供货运
北美洲
北美地区
温哥华-温哥华国际机场（YVR）
纽约-肯尼迪国际机场（JFK）
洛杉矶-洛杉矶国际机场（LAX）
旧金山-旧金山国际机场（SFO）
火奴鲁鲁（檀香山）-火奴鲁鲁国际机场（HNL）
安克雷奇-泰德·史蒂文斯安克雷奇国际机场（ANC）
芝加哥-奥黑尔国际机场（ORD）只提供货运
休斯敦-乔治布什洲际机场（IAH）只提供货运
达拉斯-沃斯堡国际机场（DFW）只提供货运
迈阿密-迈阿密国际机场（MIA）只提供货运
亚特兰大-哈兹菲尔德-杰克逊国际机场（ATL）只提供货运
纳什维尔-纳什维尔国际机场（BNA）只提供货运
欧洲
英国
伦敦-盖特威克机场（LGW)
荷兰
阿姆斯特丹-史基浦国际机场（AMS）
德国
法兰克福-法兰克福国际机场（FRA）
英国
曼彻斯特-曼彻斯特国际机场（MAN）只提供货运
意大利
罗马-列奥那多·达芬奇国际机场（FCO）
米兰-马尔彭萨机场（MXP）只提供货运
奥地利
维也纳-维也纳国际机场（VIE）
捷克
布拉格-鲁济涅国际机场（PRG）
卢森堡
卢森堡-卢森堡国际机场（LUX）只提供货运
瑞典
斯德哥尔-阿兰达机场（ARN）只提供货运
大洋洲
澳大利亚
悉尼-金斯福德·史密斯国际机场（SYD）
布里斯班-布里斯班国际机场（BNE）
新西兰
奥克兰-奥克兰国际机场（AKL）
美国
关岛-安东尼奥·汪帕特国际机场（GUM）
航空公司
所属联盟
航线
达美航空
天合联盟
台北到亚洲、美洲航线多个航点
大韩航空
台北－首尔航线
意大利航空
台北经曼谷到罗马航线
中国南方航空
台北到大陆多个航点
中国东方航空
台北到大陆多个航点
上海航空
台北－上海航线
越南航空
台湾－越南航线
捷克航空
台北经法兰克福到布拉格航线
印尼航空
台北－雅加达、峇里岛定期航线
泰国国际航空
星空联盟
高雄－曼谷航线
日本航空
寰宇一家
台北－东京航线（仅台北松山－东京羽田）
飞机数量：波音、空中客车等各型航机共87架，客机69架，货机18架（至2018年3月31日止）：
机型数量退役
空中客车A330-300242
空中客车A350-90012—
波音777-300ER10—
波音737-800197
波音747-400420
波音747-400F18—
总计8729
平均机龄9.3年
缤纷世界是中华航空的机上娱乐系统，搭载在A330-300、A340-300和部分B747-400的各个舱等，主要提供三种语言服务：中文、英语和日语。这个自选交互式娱乐系统（AVOD）提供了100部电影、电视短片、交互式游戏和非常多的音乐专辑。系统以中文和英文为主。另外，A330-300和A340-300的座椅都配有卫星电话，乘客还能用娱乐系统传送SMS讯息和电子邮件。尚未改装的B747-400里，只有华夏舱和头等有提供个人娱乐系统，经济舱皆未配有个人屏幕。而在已经改装的B747-400里，所有的舱等都有机上个人娱乐系统。
《Dynasty》是中华航空的机上杂志，以中、英、日文文章为机上旅客提供世界各地以及台湾的旅游热点及文化活动。《Dynasty》在所有座位摆放以供旅客阅读。
中华航空在全球主要目的地的机场设有机场贵宾室，提供头等舱、商务舱以及持有华航晶钻卡、翡翠卡和金卡的乘客使用。中华航空的旗舰贵宾室位於台湾桃园国际机场第一航厦和第二航厦，备有独立的休息室和餐饮设施。台湾桃园国际机场另设有头等舱报到贵宾厅，专门给头等舱与华航晶钻卡会员使用。
中华航空设有一飞行奖励计划华夏哩程酬宾计划DynastyFlyer，乘客可免费入会，根据飞行里程和舱等来累积点数，以兑换免费机票、座舱升等、使用机场贵宾室，亦可用里程折抵超重行李费、空中精品部分消费金额及部分机票价钱等优惠。此奖励计划共分四等级：华夏卡、金卡、翡翠卡和晶钻卡，另外搭乘华信航空、达美航空、中国东方航空、中国国际航空、中国南方航空、西北航空、捷克航空、海南航空也能累积里程。
2007年：四星级航空公司
2007年：五星级头等舱以及世界最佳航空公司第8名（2006年第10名），经济舱第2名；商务舱第6名；头等舱第8名。而根据SkytraxResearch公布，其中人员服务品质荣登全球第1名，在整体机场服务评比，更名列全球第1名。
2005年中华航空通过国际航空运输协会作业安全查核认证，为台湾首家航空公司通过认证之航空公司。（IATAOperationalSafetyAudit，IOSA）。
担任将在高雄举行的2009年世界运动会之唯一指定的航空公司。
获Cheers杂志调查为“2014新世代最向往行业Top10”，是年轻学子最想进入的前十大企业之一，也是培养国际观与竞争力的最佳职涯选择。
中华航空股份有限公司2013年扩大两岸布局，将结盟大陆3家重量级航空公司中国南方航空股份有限公司、中国东方航空股份有限公司、及厦门航空有限公司、2014年1月3日将宣布“大中华携手飞”计划。
2013年，华航计划推出一系列的台湾文创系列彩绘机，六月份首部曲就以台湾知名文创艺术家几米合作的绘本作品作头炮，以“旅程，从一个大大的拥抱开始”的概念，让濒临绝种的保育类动物跃上机身，与纯真的孩童一起怀抱地球，藉以推广环境保育。
华航高雄站每周飞往各地共18个航点96班次，包括东北亚、东南亚及中国大陆地区，2014年10月底将增加飞航每周4班胡志明，大阪和首尔也将增班，还规划高雄-熊本包机。另华航2014年引进3架波音738、1架空中巴士A330及3架波音777新机，致力于拓展航网、增加航班，提供旅客完善的航网服务。
华航因应高雄航点、航班扩增及新机陆续引进，2014年对外扩大征才，召募以高雄为派飞基地之空服员，初试于2014年9月27日在桃园华航园区举办，此次招考约50个名额，吸引超过2千人竞争，录取率不到3%。
华航2014年6月甫召募150位空服员。
