L’ISAE est né du rapprochement des deux écoles SUPAERO et ENSICA situées à Toulouse et sous tutelle du ministère de la Défense. L’ISAE a pris le statut d’Etablissement Public à Caractère Scientifique, Culturel et Professionnel de type Grand établissement - EPSCP-Grand établissement.
Son organisation mutualise les ressources financières et humaines des deux établissements publics administratifs et son organisation permet de distinguer trois directions de formation, une direction chargée de la recherche, une direction chargée des affaires internationales et des relations avec les entreprises. Le soutien administratif et technique de l’institut est assuré par le secrétariat général.