Этот аэропорт был построен в 1983 году в 5 км к юго-западу от одного из главных туристических центров Узбекистана – города Шахрисабза. В регионе находятся сотни уникальных исторических и археологических памятников древности, связанных с именем родившегося там Амира Темура, известного в Европе как Тамерлан.
В 1983–1996 гг. полеты по маршруту Ташкент – Шахрисабз осуществлялись 3–4 раза в неделю, а также 2 раза в неделю осуществлялись полеты по маршруту Ургенч – Шахрисабз. В 1993–1995 гг. выполнялись рейсы по маршруту Ташкент – Карши – Шахрисабз. Их осуществляли самолеты Ан-2, Ан-24, Як-40 и RJ-85.
В настоящее время реконструированный аэровокзальный комплекс аэропорта Шахрисабз имеет пропускную способность 100 человек в час, а взлетно-посадочная полоса длиной 1554 м и шириной 35 м может принимать самолеты ATR-42, ATR-72, L-410 и все виды вертолетов.