1962 में भारत व चीन में स्तिथि युद्ध स्तर तक जा पहुंची जब चीन ने अपनी सैन्य टुकडियां भारत के सीमावर्ती इलाकों में दाखिल कर दी। भारत-चीन युद्ध के दौरान भारत के सैन्य योजनाकार वायुसेना तैनात करने और प्रभावी ढंग से इस्तेमाल में असफल रहे जिसका खामियाज़ा भारत को चीन के हाथों कईं जगह मुश्किलों का सामना करना पडा, खास तौर पर जम्मू-कश्मीर में।

भारत-चीन युद्ध के तीन साल बाद 1965 में कश्मीर को लेकर भारत-पाकिस्तान में द्वीतिय युद्ध छिड गया। चीन से युद्ध से सबक लेते हुए इस बार भारत ने अपनी वायुसेना का युद्ध के दौरान बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया। यह पहली बार था जब भारतीय वायुसेना ने दुश्मन वायुसेना से आमने-सामने भिडंत की हो। इस बार थल सेना को मदद करने के बजाए वायुसेना ने पाकिस्तानी वायुसेना के हवाई अड्डों पर स्वतंत्र हमले किए। यह अड्डें पाकिस्तानी सीमा के काफी अन्दर थे जिससे भारतीय वायुसेना के विमानों को वायुयान - विध्वंसी गोलाबरी से काफी खतरा था। युद्ध के दौरान पाकिस्तानी वायुसेना ने भारतीय वायुसेना से अधिक गुणात्मक श्रेष्ठता का आनंद लिया क्योंकि भारतीय विमान द्वितीय विश्व युद्ध के पुराने विमान थे। इस के बावजूद, भारतीय वायुसेना पाकिस्तानी वायुसेना को संघर्ष क्षेत्रों पर हवा में श्रेष्ठता पाने से रोकने में सक्षम रही। युद्ध समाप्ति पर पाकिस्तान ने 113 भारतीय विमान मार गिराने का दावा किया जबकी भारत केवल 73 पाकिस्तानी विमान ही गिरा पाया। 60% से अधिक भारतीय विमान पठानकोट व कालिकुंडा में हवाई पट्टी पर खडे-खडे ही बरबाद कर दिए गए थे।

1965 के युद्ध के बाद भारतीय वायु सेना ने अपने बदलाव व अपनी क्षमताओं में सुधार की एक श्रृंखला शुरू कर दी। 1966 में पैरा कमांडो की रेजिमेंट तैयार की गई। अपनी रसद आपूर्ति और बचाव कार्य करने की क्षमता में वृद्धि के लिए वायुसेना ने हिन्दुस्तान एरोनॉटिक्स द्वारा ऐव्रो से प्राप्त लाइसंन्स के तहत बनाए गए 72 एचएस 748 विमान शामिल किए। भारत ने लड़ाकू विमानों के स्वदेशी निर्माण पर अधिक दबाव डालना शुरू कर दिया जिसके परिणाम स्वरूप प्रसिद्ध जर्मन एयरोस्पेस इंजीनियर कर्ट टैन्क द्वारा डिज़ाइन किए गए हाल एचएफ-24 मारूत विमान भारतीय वायुसेना का अंग बन गए। हाल (हिन्दुस्तान एरोनॉटिक्स लिमिटेड) ने भी फॉलंड ग्नात विमानों के एक उन्नत संस्करण हाल-अजित विकसित करने शुरू कर दिए। इसी के साथ भारत ने माक-२ (ध्वनी के रफ्तार से दोगुना) की रफ्तार से उडने वाले रुसी मिग-21 व सुखोई सू-7 लडाकू विमान शामिल कर लिए।

सीमा विवाद व वायुसेना में बदलाव (१९६२-१९७१)
प्रशासनिक शाखा
बांग्लादेश मुक्ति युद्ध (१९७१)
इतिहास