Como muchos otros aeropuertos, el de Agoncillo ha tenido desde sus inicios una relación estrecha con las Fuerzas Armadas. Sus orígenes se remontan a 1923, cuando una comisión militar y el Ayuntamiento de Logroño acuerdan ubicar una base aérea secundaria en los terrenos de Recajo, unos diez kilómetros al este de Logroño.
Adquiridos los terrenos, el Servicio de Aviación inicia las obras en 1924 y el campo de vuelo, de 1.000 x 600 metros de superficie, se probó en septiembre de ese año con el aterrizaje de dos aeroplanos De Havilland. Las obras, sin embargo, no concluirían hasta la primavera de 1928, por lo que el aeropuerto de Recajo no se inauguró hasta julio, cuando comenzó a operar como aeródromo militar habilitado provisionalmente como aeropuerto civil.
El aeropuerto cambió su nombre por el de Agoncillo en 1932, acogiendo al Grupo 23 de reconocimiento y, un lustro después, a la Maestranza Aérea. En 1946 se reabrirá al tráfico civil, nacional completo e internacional de turismo y escalas técnicas del tráfico comercial, con una pista marcada con cal de 1.500 x 40 metros, y será desde 1948 la sede del Aeroclub de Logroño. Pese a su clasificación, en 1950, como base militar abierta al trafico civil con horario diurno, la actividad civil decayó progresivamente, limitándose a los vuelos del aeroclub.
En los años ochenta Agoncillo experimenta una cierta reactivación cuando empieza a ser utilizado como base de los helicópteros del Ejercito y de la Guardia Civil. A finales de la década surge una iniciativa para impulsar su puesta en marcha como aeródromo de tercer nivel, aunque no se vio culminada por el éxito. El aeródromo es traspasado en 1994 al Ejército de Tierra, que consolida allí una base de las Fuerzas Aeromóviles del Ejército de Tierra (Famet).
Su relanzamiento como aeródromo civil se producirá en octubre de 1998, a raíz de un convenio entre el Ministerio de Fomento, AENA y el Gobierno de La Rioja para construir un aeropuerto en la zona. Parte de los terrenos de la base de Recajo son cedidos en 1999 a AENA, que suscribe en 2000 un convenio con el Ministerio de Defensa para la explotación y apertura del aeropuerto, cuya pista ya estaba en construcción.
El Plan Director del aeropuerto, aprobado en julio de 2001, establece las actuaciones a desarrollar en los próximos años. Desde su inauguración, Logroño-Agoncillo es un aeropuerto civil pero mantiene la actividad de los helicópteros militares en la base militar, para lo que se han realizado las oportunas separaciones para su funcionamiento independiente.