自1936年至1939年，德军干涉西班牙内战期间有超过1.9万德军士兵在外服役，他们积累的经验对德国空军的理论、战术与技术产生了巨大影响。由于有大量人员参与了西班牙内战，当1939年德国空军参与二战时，他们积累的战斗经验在当时几乎比任何对手都要丰富。许多德军的高级军官也到西班牙内战结束时，汲取了在大型战争中进行指挥的最新经验，这其中包括未来的空军元帅胡戈·施佩勒和冯·里希特霍芬。著名的德军王牌飞行员阿道夫·加兰德也在西班牙参与对地作战。可以说，西班牙堪称是为德国空军在未来进行闪电战而设立的大型练兵场。
1931年
西班牙王朝落幕，阿方索十三世国王被迫流亡。共和国宣告成立。
1936年
1月到6月罢工与暴乱蔓延，在莫拉将军的领导下，一群陆军将领准备夺取政权的计划。
2月 西班牙举行选举，当时西班牙政治势力几乎主要分为极左和极右势力，仅有少数中间势力。最终左翼政党以420万张选票赢得选举，右翼获票380万，只有68万选民支持中间势力。
7月17日，以荷西·桑胡霍、埃米利奥·莫拉和弗朗西斯科·佛朗哥为代表的军人集团号召军队叛乱，夺取整个西班牙的权力。佛朗哥飞抵摩洛哥，以军政府之令接管西班牙殖民军与非洲军团。马德里和巴塞罗那的驻防部队叛乱政府但最终被政府武装联盟与民兵击败。
7月23日，伴随叛乱发展，西班牙共和国政府虽牢牢控制住西班牙中部和加泰罗尼亚，可叛军在北部和南部取得一定胜利，并占据了西班牙在北非与摩洛哥的领土。
7月25日，佛朗哥派遣两名德国商人作为其私人使节向希特勒求援，经过会面，希特勒命令德国空军准备好支援佛朗哥的军队。
7月26日，赫尔曼·戈林命令海姆特·韦尔堡（Helmuth Wilberg）筹备人员，准备援助佛朗哥的叛军。
7月27日，10架Ju52运输机经意大利飞往摩洛哥，帮助佛朗哥将部队送往塞维利亚。从7月末至10月，每周叛军都有1200人通过德军飞往前线，同时德军还会用运输机输送相应装备和武器。
7月31日，10架Ju52、6架He-51战机与德国空军85人乘货船前往西班牙，其中大部分人员都是军官和技术员。8月8日，德军抵达西班牙西南海港加的斯。
8月至9月，20多艘运输船载着德军武器、补给、飞机和小股军官来到摩洛哥和西班牙南部，帮助叛军作战。到9月底，西班牙的德军人数超过600人。
9月至10月，苏联决定援助西班牙共和国政府，同时数千国际志愿者组成国际纵队为西班牙政府而战。
10月，叛军部队配合德军的空中支援攻下托莱多，数支叛军纵队从西部向马德里进军。10月底，叛军寇边马德里郊外，开始争夺马德里的战斗，同时德军与叛军轰炸机对马德里展开轰炸。
10月，德国政府决定向西班牙派遣一支虽然数量依然有限但规模更大的德国军队。秃鹰军团正式宣布成立。大约有100架战机和5000人兵力支持叛军，胡戈·施佩勒被任命军团指挥官，冯·里希特霍芬担任参谋长。
11月23日，因为西班牙共和军有苏联坦克、飞机与国际纵队的支援，抵抗十分顽强，叛军决定全力展开对马德里的攻势。
11月6日，德军遭遇西班牙共和国战机，其中后者有苏联补给，并由苏联驾驶员驾驶。这些I-16和I-15战机远比德军的He 51战机先进，但叛军依然在马德里战线附近取得制空权。经过激烈的战斗，马德里争夺战已深入至郊区，不过叛军的攻势在11月底被遏制。
12月，叛军在马德里西北部和南部展开攻势，拓展阵地，同月墨索里尼领导的意大利政府派兵登陆加的斯协助西班牙叛军。
1937年
3月，西班牙共和军在瓜达拉哈拉（Guadalajara）大败意大利军队，其中共和国战机的苏联驾驶员发挥出色，他们发动了大型空中攻势，逼迫意大利撤退。这是早期空军对地阻截战的成功战例之一。
3月，在马德里一带面临僵局的秃鹰军团得到了新型战机的支援，他们很快将在西班牙北部开始攻势，首先摧毁巴斯克突出部。为了配合莫拉将军的北方军团，秃鹰军团重新部署到了维多利亚（Vitoria）机场。
4月4月，秃鹰军团展现出极高的作战效能，尤其是在突破巴斯克防线时He51轰炸机表现优异，此后4月，秃鹰军团与叛军向毕尔巴鄂推进。
4月26日，秃鹰军团轰炸西班牙北部巴斯克的重镇格尔尼卡，共投下32吨炸药。德军本以为这次轰炸能够阻断巴斯克守军的退路，但由于莫拉将军的部队行军不够快，4月30日格尔尼卡才彻底沦陷。
6月11日，秃鹰军团指挥叛军空军一起对毕尔巴鄂的“铁带”防线（Iron belt）展开空袭，为叛军总攻突破铺路。
6月14日，敌人防线缺口扩大，在一些秃鹰军团中队一天出动七次的情况下，共和军在毕尔巴鄂的抵抗渐消。19日，毕尔巴鄂沦陷。
7月7日，共和军在马德里西部的布鲁内特发动大型攻势，最初攻势进展缓慢并被叛军遏制。秃鹰军团重新调整方向，向南移动到马德里地区，在那里指挥德国和意大利空军共200架叛军战机一起打击共和军在布鲁内特的进攻部队。起初，共和军赢得了制空优势，但几天后，形势发生了转变。秃鹰军团高射炮在阻止共和军坦克方面发挥了重要作用，而随后叛军转而反击。秃鹰军团利凭借强大的Bf 109战机中队夺取了制空权优势，并对共和军的后勤与补给进行了十分有效的攻击。
7月24-25日，共和军攻势失败，损失惨重。
8月，秃鹰军团再次向北移动，目标是桑坦德。8月中旬，对桑坦德的攻势开始，8月26日，桑坦德陷落。
9-10月，秃鹰军团与叛军、意大利军队互相配合，攻势取得成效。
10月末，秃鹰军团重新调整方向，迁往马德里地区。十月底，施佩勒将军返回德国，沃克曼将军成为秃鹰军团指挥官。冯·里希特霍芬一直呆到1938年2月初，帮助沃克曼过渡指挥。
12月，共和军在特鲁尔和阿拉贡向叛军发起大型攻势，秃鹰军团支援叛军防御，随后转而反攻。从12月到2月底，秃鹰军团将在特鲁尔战役中执行飞行任务，他们不得不面对恶劣的天气、大雪和寒冷的气温，但最终成功克服。
1938年
4月，秃鹰军团指挥官沃克曼将军建议佛朗哥将军北取加泰罗尼亚，那里的共和军成处于无序状态。不过这个好建议却被拒绝了，佛朗哥决定进攻瓦伦西亚。
4月-7月末，秃鹰军团支援叛军进攻瓦伦西亚，可即便有德军空中支援，叛军进展有限且伤亡惨重，最终战役失利。由于战局进展缓慢，且遭到国际社会的强烈谴责，沃克曼将军发生动摇，请求将秃鹰军团撤出西班牙。
7月25日，共和军得到苏联新一批援助后展开反攻，虽然有的部队成功推进25英里，但依然被叛军击退，转入防御。秃鹰军团重新部署，准备支援叛军的埃布罗河战役，这场战役也将决定西班牙内战的重要节点之一。
8月-11月16日，叛军发动一系列攻势，将共和军逼退埃布罗河。在三个半月的战斗中，双方伤亡惨重，各伤亡近四万人，但秃鹰军团在战斗中起到了关键作用，他们低空支援叛军，阻截共和军交通，炸毁埃布罗河的桥梁和共和军货船，反观共和军的空军伤亡十分惨重，且难以恢复。
11月1日，冯·里希特霍芬升为少将，接替沃克曼指挥秃鹰军团。
1939年
1月，秃鹰军团对共和军机场展开高效攻击，多次阻截共和军行动，叛军得以在27日顺利进入巴塞罗那。
2月，叛军来到法国边境，主要共和军剩余势力集中在瓦伦西亚和马德里。秃鹰军团向南调动，准备支援马德里攻势。
3月，共和国领导人请求与叛军政府和平谈判，共和军的抵抗土崩瓦解。
3月27日，秃鹰军团最后一次执行任务，轰炸马德里附近的西班牙共和军。
3月28日，叛军进入马德里。
4月1日，叛军进入共和军首都瓦伦西亚，佛朗哥宣布战争结束。
4-5月，秃鹰军团回国，7月在柏林举行盛大阅兵。
德国空军在西班牙有机会参与了几乎所有类型的空战战役，例如内战中的战略轰炸、阻截战、海上反舰作战、近地空中支援和确立制空权的战役。最初德国空军面对的战场环境是静态的战线作战，类似一战。而内战后期，在接近现代机动作战的环境中，德国空军则配合快速机动的摩托化部队展开支援作战。
内战中德国空军的战绩惊人，一共击落了西班牙共和军327架战机，秃鹰军团的地面防空部队还额外击落了59架战机，展现了自己的价值，与此相对的是秃鹰军团一共只被击落了72架战机。另外，德国空军的海上中队宣称一共炸毁52艘西班牙共和军的船只，并损害了大量其他舰船，而光秃鹰军团中的斯图卡战机部队就摧毁了八艘敌舰。德军在西班牙总共死亡298人，战斗减员仅有131人，另有167人死于事故或病故。139人在行动中负伤，439因其他原因受伤。在作战时间长，飞机出动率高的情况下，秃鹰军团损失之低令柏林方面感到惊讶，这远远低于冲突开始时的估计。
德国空军在西班牙空中支援作战的成功直接影响了1939年波兰战役的作战计划。冯·里希特霍芬麾下的近地作战空军中，斯图卡战机部队增长了超过一半，并将西班牙内战中近地作战的效果再次施展到了波兰军队头上。
德国空军在西班牙吸取到的主要教训之一便是空中导航与夜间飞行的重要性。整场战争中，德国空军因作战事故而损失的飞行员和战机要多于共和军，德军仅有72架战机在战斗中被击毁，却有160架战机因事故坠毁。德国飞行员由于最初在日间进行飞行训练，所以他们在夜间作战时习惯飞往西班牙的山脉中隐蔽。这些问题引发了德军训练系统的改革，施佩勒在1937年秋季回到德国后便下令德国空军开展冬季训练、并演练空军在极端气候和夜间环境下的作战。正因有西班牙内战的教训和及时的训练，德国空军在二战开始时已在极端条件下的作战与导航中占据优势。
通过西班牙内战中空地力量的高度配合，德军意识到要解决战场上细节性的问题需要空军和陆军指挥官的高度协同，同时他们的部下应该一同规划作战。现代战争中，需要自上到下各级通讯系统都密切有力，德国人与西班牙叛军们花了几个月才成为真正默契的伙伴，现代战争中的联合作战需要非常深入的练习和训练才会有效。1937年1月，秃鹰军团在马德里城外首秀闪电战后，叛军与德军继续配合，通过前沿阵地的无线电联络多次完成空地作战的高度配合，为之后闪电战的成熟运用奠定基础。
西班牙内战还进一步点明了空军后勤支援的重要性。秃鹰军团利用富足的支援基础设施可以迅速机动，并在战况紧急需要重新快速部署空军时开设新的飞机场。秃鹰军团的通信兵在新的地点及时建立起新的通讯设备，协助空军与总部之间的联络，从而使秃鹰军团能快速在西班牙送来补给，保证空军部队弹药与燃料充足。
秃鹰军团的防空部队也发挥了自己的作用，他们不仅很好保护住了己方空域，还在支援对地面作战中表现出色，德军也决定同时在陆军和空军增加防空部队，并将使用防空炮攻击地面目标作为常规训练项目。
