本聯隊於民國42年1月8日由新竹基地作戰指揮所改編設立，番號為空軍第二聯隊，下轄第八輕轟炸大隊、第二十空運大隊等，使用P-4Y巡邏轟炸機、B-24解放式轟炸機及C-46運輸機。
民國42年4月16日配備B-25轟炸機之第四中隊改隸第八大隊，同年7月1日三聯隊配備F-47雷霆式戰鬥機之第十一戰術轟炸大隊改隸本聯隊，旋於44年8月1日開始換裝F-86F軍刀式噴射戰鬥機，次年8月30日完成換裝，擔任戰備任務，並於47年9月24日溫州灣上空一舉擊落MIG-17型戰機9架，擊傷3架，戰果輝煌，此場空戰首創使用響尾蛇飛彈擊落米格機之紀錄，震驚中外。
民國46年10月1日第八輕轟炸大隊改編為第八混合大隊，次年8月1日奉令裁撤。
民國49年6月16日本聯隊改制為第二戰術戰鬥機聯隊，第十一戰術轟炸大隊改制為第十一戰術戰鬥機大隊，陸續使用F-86D全天候攔截戰鬥機、F-100超級軍刀機、F-104星式戰鬥機等擔負戰備。
民國86年5月接收首架幻象戰機，86年12月完成第四十一中隊編成點驗，87年11月舉辦第60架幻象戰機接機典禮暨第四十二中隊編成典驗，90年5月10日本部幻象機隊耀眼地成軍。
因應「精進案」組織調整，民國93年11月11日第十一大隊裁撤，成立四十一、四十二作戰隊、四十八換裝訓練隊。94年6月30日桃指部裁撤，並於7月1日成立桃園基地勤務隊，隸屬本聯隊，全體官兵將賡續秉持聯隊光榮傳統，開創歷史新頁。
本聯隊使用過之F-47、F-86、F-104型機
幻象戰機第60架接機典禮
幻象戰機
幻象戰機
幻象戰機
花壇演習
花壇演習
