Зарождение радиотехнических войск началось перед Второй Мировой войной. Для обнаружения авиации противника, наблюдения за ее действиями, оповещения сил и средств ПВО и населения городов о воздушной опасности была организована служба воздушного наблюдения, оповещения и связи (ВНОС).
В годы Великой Отечественной войны личный состав ВНОС проявил мужество, отвагу, высокое боевое мастерство.
В послевоенные годы необходимость и важность информации о воздушном противнике, начале его возможного нападения, контроле и предотвращении разведывательной деятельности в воздушном пространстве страны постоянно возрастали.
В связи с этим 15 декабря 1951 года вышло постановление Совета Министров СССР «О создании службы раннего обнаружения самолетов воздушного противника». С этого дня и начинают отсчет своей официальной истории радиотехнические войска Военно-воздушных сил.
Отменную профессиональную выучку специалисты РТВ продемонстрировали перед всем миром 1 мая 1960 года во время обнаружения, захвата на проводку и уничтожения американского самолета-разведчика «Локхид» У-2.
Радиотехнические войска Военно-воздушных сил имеют богатую историю обеспечения приземления отечественных космических аппаратов, в том числе, посадки первого космонавта земли - Юрия Гагарина, советского космического корабля многоразового использования «Буран».
Военнослужащие РТВ выполняли интернациональный долг в Китае и Северной Корее, Вьетнаме и Египте, Сирии и Анголе, на Кубе и в Афганистане, в ряде других стран.
Части и подразделения РТВ ВВС принимали активное участие в учениях «Центр», «Боевое содружество», «Щит Союза», в ходе которых решали все поставленные задачи с неизменно высоким качеством, демонстрируя хорошую подготовку и настоящий профессионализм командного состава, членов боевых расчетов.
В учебных центрах радиотехнических войск ежегодно проходят подготовку и переучивание более 1000 человек, в том числе офицеры и младшие специалисты.
Для оснащения войск современными средствами радиолокации поставляются новейшие комплексы и станции типа «Небо», «Противник», «Гамма», «Радиолуч», «Сопка», «Каста», автоматизированные системы «Фундамент», «Крым».
В настоящее время численность военнослужащих, проходящих службу по контракту на должностях солдат и сержантов, составляет треть от общего числа военнослужащих в радиотехнических войсках.
15 декабря 2011 года в Вооруженных силах России отмечалось 60-летие со дня образования радиотехнических войск Военно-воздушных сил.