Армия сформирована 30 апреля 1945 года на основании постановления ГКО № 7828сс от 14 марта 1945 года на базе Забайкальской зоны ПВО с включением соединений и частей ПВО, передислоцированных из европейской части СССР. Входила в состав войск Забайкальского фронта[1].
Прикрытие от ударов с воздуха объектов, коммуникаций тыла, районов сосредоточения и группировки войск фронта в границах Иркутской и Читинской областей, на территории Бурятии и Монголии в период Советско-японской войны.
К началу августа 1945 года сформированная Забайкальская армия ПВО имела в своем составе три дивизии ПВО и одну истребительную авиационную дивизию. Армия прикрывала важнейшие железнодорожные станции, мосты, крупные населенные пункты: Улан-Удэ, Чита, Ксеньевская (Ксеньевка), Карымская, Борзя, Чойбалсан, а также районы сосредоточения войск, органов фронтового и армейских тылов. Истребительная авиация, находившаяся в оперативном подчинении армии, применялась для сопровождения особо важных транспортных самолётов, для прикрытия аэродромов бомбардировочной авиации и ведения разведки[1].
С объявлением 8 августа 1945 года Советским Союзом войны милитаристской Японии Забайкальская армия ПВО принимала участие в Хингано-Мукденской наступательной операции Забайкальского фронта. Части ВНОС корпусов и дивизий ПВО вели разведку как воздушного, так и наземного противника, выдавали информацию о нём другим соединениям армии, 39-й и 53-й армиям, 6-й гвардейской танковой армии и Конно-механизированной группы генерал-полковника И. А. Плиева, 12-й воздушной армии. Части зенитной артиллерии принимали участие в артиллерийской подготовке, а в последующем — и поддержке наступающих войск. Авиационные полки армии ПВО осуществляли прикрытие объектов и войск патрулированием в воздухе и дежурством на аэродромах[3].
297-й истребительной авиационной дивизии за отличные боевые действия в боях с японцами на Дальнем Востоке и за овладение городами главным городом Маньчжурии Чанчунь и городами Мукден, Цицикар, Жэхэ, Дайрэн, Порт-Артур объявлена благодарность [4].
В связи с реорганизацией управлений формирований войск ПВО с июня 1946 года управление армии расформировано. Соединения и части армии вошли в состав Дальневосточного округа ПВО, сформированного на основе переформированного управления Приморской армии ПВО. Истребительная авиация армии вошла в состав 1-го истребительного авиационного корпуса ПВО (Хабаровск. Командир — генерал-майор авиации Л. Г. Рыбкин).