戰後不久的1946年2月，蘇聯成立了成立國土防空軍司令部，設立國土防空軍司令，直屬於蘇聯武裝力量炮兵司令，國土防空部隊司令部奉命制定加強伏爾加河沿岸、烏拉爾和西伯利亞防空和在中亞建立對空防禦的計劃。隨後，蘇軍將原先在1944年12月建立的4個防空方面軍（西、西南、中央和外高加索）和3個防空集團軍改為改編為3個防空區和2個防空集團軍。1946年5月23日，中央防空區改編為西北防空區。
1946年4月，防空軍殲擊航空兵共有2個防空殲擊航空兵集團軍、3個防空殲擊航空兵軍、24個防空殲擊航空兵師、83個防空殲擊航空兵團，裝備飛機5412架（蘇制殲擊機1706架、國外生產殲擊機2961架-主要是P-39、P-40、P-63和「噴火」、72架A-20G夜間攔截機以及其他飛機673架）。1946年4月，防空殲擊航空兵開始裝備最初的噴氣式殲擊機雅克-15。由於戰後的大規模縮減部隊和整編，1946年10月防空軍總兵力只有14.7萬人。
防空軍的美國P-63A戰鬥機
1947年2月27日-3月10日，舉行了防空軍高級將領會議，參加會議的有中將В.И.Адриашенко安得列什科、А.В.Герасимова格拉希莫夫、П.Е.Гудыменко古杜緬科、С.И.Макеев馬卡耶夫、С.А.Пестов佩斯特羅夫，少將Н.А.Аноров阿諾羅夫、Н.К.Васильков瓦西里科夫和Н. Ф. Курьянов庫爾雅諾夫。會議主要討論了新形勢下的全國大型工業中心和經濟中心的防空問題，並以此制定了各類防空部隊組建的原則。
1947年7月15日-8月1日，在防空軍司令納戈爾諾領導下進行了大規模實兵演習。1949年6月，進行了高炮團對抗單個與多個空中目標的實兵演習。
在國家防空的組織方面，各軍種之間再次發生衝突：防空軍建議增加防空軍區的數量並建立類似於國土防空的國家對空防禦；陸軍建議恢復戰前編制，按軍區劃分國土防空兵力；而空軍則建議將防空軍劃歸空軍。
KC-19型100毫米高炮
經過激烈的爭論，最終史達林拍板在1948年7月防空軍成為獨立兵種，不再隸屬武裝力量炮兵司令。當時主要任務是：積極進行國土防空，特別是國土境內的重點地區、境內武裝部隊及海岸地區海軍艦艇的集結地和作戰地區的防空。最高司令部設在莫斯科，擔負非邊境地區的內陸地區的防空。為此，組建了12個防空區，取代了原先的4個防空區。在各邊境軍區和艦隊組建了邊境防空區，由各軍區和艦隊管理指揮。由於這個結構調整，防空殲擊航空兵飛機數量減少到1909架。
1949年4月，隨著北約組織的成立北約飛機在蘇聯領空的挑釁性和偵察飛行強度和範圍都增大了。然而，蘇軍政府領導人發現經過改造的國土防空體系不能有效地對抗已經能深入列寧格勒、明斯克和基輔的空中入侵者。
美軍RB-47E偵察機
於是開始對國土防空部隊進行一系列的組織改造。為了從組織上消除對空防禦分散的缺點，在各邊境軍區和艦隊組建了邊境防空區。邊境防空區的組織和領導仍舊由各軍區和艦隊負責。但未取得預期的效果，因此軍事領導層在邊境防空區的基礎上組建了「邊境線空中防禦」。同時，邊境線空中防禦改由空軍總司令領導（空軍第一副總司令兼任邊境線空中防禦部隊司令）。軍區司令直接對邊境線空中防禦區防空負責改為由空軍各集團軍司令負責。但是遺留下來的對空防禦分散的缺點實際上沒有產生任何變化。北約飛機侵犯領空更加頻繁，而且入侵縱深已經達到莫斯科郊區。
從整體上來看，防空軍的實力不可謂不強。1950年防空軍殲擊航空兵有飛機5220架（3100架米格-15、500架拉-9 /11、160架米格-9、65架雅克-23、150架拉-5/7、1000架雅克-3/9、105架P-63、40架P-40、110架P-39），此外還裝備高炮16700門（1萬門37毫米、3350門57毫米、1750門85毫米、1600門100毫米）。另外，莫斯科防空區開始計劃儘快裝備蘇聯第一代地空飛彈C-25，飛彈計劃布置在莫斯科中心區100公里以外，當時飛彈設計最大射高可以達到20000米。
莫斯科周圍C-25防空飛彈陣地部署
不過，由空軍領導的邊境線空中防禦是一個多餘並且無益的結構。因此，1953年6月，隸屬於空軍總司令的邊境線空中防禦司令部被解散。邊境線空中防禦的一部分兵力轉隸各軍區和艦隊，一部分轉隸國土防空部隊。同時，由國土防空部隊司令對包括軍區邊境在內的整個國家防空負總責。而防空殲擊航空兵的飛機數量變成了2958架。
50年代初的組織結構調整使得國土防空軍的所有兵力受到很大的制約。因為邊境地區的兵力和裝備仍舊隸屬於各軍區和艦隊，它們與防空軍的相互協同很少。而這個缺陷很快就嘗到了苦果。
1952年7月-1953年6月任防空軍司令的納戈爾內
1954年4月29日夜間，3架美國RB-45C飛機從波羅的海方向穿越邊界，飛到諾夫哥羅德、斯摩棱斯克等地，安然返回。之後的5月8日晝間（即勝利日5月9日前一天），再次發生野蠻入侵蘇聯邊界的事件。當天，2架美國飛機從巴倫支海方向，飛臨坎達拉克沙，未遇防空部隊任何反應後返航。
蘇聯國家最高政治領導層對節日前這些令人氣憤的事件沒有視而不見。在緊急檢查過程中，發現了在整個國家對空防禦中有一些嚴重缺陷，主要是防空兵力太分散。
1954年5月27日，蘇共中央和部長會議發布關於外國飛機在蘇聯領土上空不受懲罰的飛行的特別命令，宣布了國土防空的新組織。考慮到軍用飛機的迅猛發展及其作戰能力的顯著提高，以及北約飛機對蘇聯領空侵犯範圍不斷擴大，該命令承認應將國土防空部隊從一個獨立兵種升格為獨立軍種-國土防空軍。它包括所有基本防空兵力，並沿國界規定了責任界限。對於各軍區，只留下陸軍兵團的野戰防空部隊，給海軍則留下艦載防空兵器。在國土防空軍中恢復了曾在1944年組建的通用的軍事機構——防空軍團（軍區、集團軍）和兵團（軍、師）。各軍區殲擊航空兵在作戰上歸新的國土防空軍指揮。戈沃羅夫元帥被任命為國土防空軍第一任總司令。
國土防空軍首任司令-戈沃羅夫元帥