冲突期间飞机时常发生空战，大部分空战或在战斗地域前沿或在机场附近的上空进行。尽管巴基斯坦飞机在数量上远不如对方多，但巴基斯坦声称它在西部的战斗地域上空夺取了空中优势，并阻止了印军的连续纵深突击。由于巴基斯坦空军派出战斗机进行掩护，据说印度空军被迫采用偷袭的办法袭击巴边境城市和火车站。巴基斯坦称有50架印机在空战中被击落，己方只损失10架战斗机。
在东巴战场，“佩刀”式MK。6第14中队的飞行员称他们击落11架印度空军的战斗机，其中9架“猎人”式，1架苏-7B和1架“蚊蚋”式飞机，己方只损失5架佩刀式，这5架飞机是因跑道破坏不能起飞而损失的。
在西部战场，巴基斯坦称它的“佩刀”式，F-104，P-6和“幻影”飞机击落了39架印机，己方只损失6架，其中F-61架，F-104和佩刀式各2架。
在等待已久的战斗中，印度的米格-21FL和巴基斯坦的F-104在空战中遭遇，米格飞机获胜。印度声称至少有8架F-104“战斗明星”式飞机被米格-21FL的航炮或导弹击落。
另一方面，据说F-104击落了一些其他印机，其中包括一架在卡拉奇附近上空巡逻的印海军“贸易风”式飞机。巴基斯坦空军另一种速度可达马赫数2的“幻影Ⅱ”型战斗机表明，它也是一种很有战斗力的空中格斗机，巴空军声称用AIM-9B响尾蛇式导弹和30毫米航炮击落了9架印机。一架“幻影”飞机还向一架苏-7B发射了一枚马特拉530导弹，“幻影”飞行员在导弹命中目标前被迫脱离，造成这枚雷达制导导弹失控，因而未能命中目标。
在这场战争中，中国制造的F-6是第一次参加大规模的战斗，据说击落了印度空军9架飞机。F-6是一种中、低空机动性能极佳的飞机，除“佩刀”式以外，其最大转弯坡度比任何飞机都大。此种飞机处于最大限度的加力时，其战斗重量推重比为0.85，故爬高性能可与F-104媲美，在中空以下的高度，其爬高性能比米格-21好。
许多F-6战斗机除了原有的3门NR-30型30毫米航炮外，还加装了AIM-9B响尾蛇式导弹。带领一个F-6战斗机中队的赛义德·萨阿德·哈特米联队长已成为巴空军的第二位尖子飞行员。哈特米在1965年飞“佩刀”式飞机时，声称击落了一架“蚊蚋”式和一架“猎人”式飞机。六年以后他改飞F-6，又击落了两架苏-7B和一架“猎人”式飞机。
F-86F“佩刀”式飞机因其机动性能极佳，故能对付比它更新式的战斗机。“佩刀”式MK-6装有一台推力比F-86F大1,200磅的奥伦德14涡轮喷气发动机，说明比印度空军的“猎人”式和“蚊蚋”式两种飞机都好。虽然所有的“佩刀”式都携带0.5英寸六管勃朗宁式机枪，但还是有很多的“佩刀”式飞机加装了AIM-9B响尾蛇式导弹。在西巴基斯坦，据说约有15架印机(含1架米格-21)被“佩刀”式的机枪或导弹击落。
关于巴基斯坦空军的空战战术，现有的资料还很少。虽然巴空军的许多战斗机能够携带AIM-9B红外制导导弹，但大部分战果却是用航炮取得的。由此可见，空战大多是采用大过载陡盘旋的战术。
印度空军的主要力量虽然是支援地面军队作战，但还执行了许多空中战斗巡逻和防空作战任务。印空军宣布击落巴机94架，却没有单独透露空战中击落敌机的数字。宣称有36架巴机被击毁于地面，那么其他的58架就一定是被高射炮和战斗机击落的了。
在东巴基斯坦，印度空军的第24中队的“蚊蚋”式飞机于11月22日首战告捷，击落了3架佩刀式飞机。12月4日，在印度的战斗机突击泰兹加翁机场的跑道和其他东巴机场的同时，米格-21和“猎人”式飞机与“佩刀”式飞机交战。第14中队的“猎人”式飞行员称他们在空战中击落了4架“佩刀”式飞机。
在西巴基斯坦，印度飞行员说巴基斯坦人常常不愿在空中交战。印度消息灵通人士说，巴空军把力量集中放在了克什米尔省的战斗地带和信德或拉贾斯坦地区以及伊斯兰堡的防空上，让印度空军自由自在地攻击卡拉奇附近的战略军事目标和运输目标以及巴基斯坦的其他重要城镇。据说西部的印高射炮和战斗机摧毁了巴基斯坦空军72架飞机。
米格-21是印度空军装备的一种最重要的夺取空中优势的战斗机。由于印度的米格-21FL装有雷达和全天候仪表，证明可以昼夜保卫领空。米格-21FL机动性强，加速快，优越于巴基斯坦的“战斗明星”式、F-6和佩刀式飞机。印度的大部分米格机只装有两枚K-13“环礁”式红外制导导弹，但有四分之一的米格机还装备了GP-9炮组，虽然这种23毫米的GSh-23吊舱内炮弹数量有限，只能发射几秒钟，但这种炮组是“环礁”式导弹的一种很好的备用设备，用它来攻击相对容易处理的目标通常是有效的。
印度空军有7个战斗机中队装备了“蚊蚋”式飞机。11月22日，当印度的第22中队4架“蚊蚋”式飞机截击“佩刀”式飞机时，据报道在激烈的空战中击落了3架敌机，再次显示了这种敏捷飞机优越的空战性能。12月11日，据说一架“蚊蚋”式飞机在克什米尔的切姆布附近上空击落了一架“幻影”飞机。
“猎人”式和HF-24“风神”式虽然是被指定攻击地面目标的，但在必要时能够保护自己。“猎人”式飞机在东巴领土上空击落了4架“佩刀”式MK-6，无疑在西巴也击落了巴基斯坦的其他飞机。12月T日，2架“风神”式飞机与4架“佩刀”式飞机相遇，据说击落了一架“佩刀”式。
巴基斯坦消息灵通人士透露，印度当时正在使用某种型号的机载预警控制系统以提醒飞行员对巴机的袭击，并引导印突击飞机进行攻击。这种名叫“蜘蛛”的预警飞机通常是在印领土内进行环形空中巡逻。据推测，这架使人怀疑的飞机是俄国和印度的控制显操纵的苏联图-126苔藓式预警机。
由于敌对双方回避了损失的确切情况，避而不谈战术上取得的经验教训及其他重要因素，因此，要概括归纳出印巴冲突中空战方面的情况是很困难的。不过，人们可以收集几次重大事件或发展趋势的情况。各式各样的苏联、美国、法国、英国和中国的战术飞机互相竞争，显示出了它们正反两方面的使用特性。印制米格-21FL和中国制造的F-6(米格-19)在空战中显示出了很高的性能，而苏-7B战斗轰炸机证明是一种性能差的攻击飞机。速度可达马赫数2的米格-21和“幻影ⅢE”型机在攻击地面目标和夺取空中优势的战斗中表现都很出色。亚音速的F-86、“猎人”式和“蚊蚋”式飞机再次证明是有战斗力的空中格斗机。
在西部战场，印巴双方都没有取得过局部空中优势。在东部战场，印度空军之所以能够掌握制空权，是因为它对巴机及其机场进行了大范围和成功的攻击。即使有一些“佩刀”式MK-6飞机经受住了印机的连续轰炸，但终因机场跑道被炸而不能升空相助。印度空军所采用的战术和武器反映了苏联前线航空兵飞机(米格-21和苏-7B以及专门炸跑道的弹药)的作战能力，对主要靠战术航空兵部队以弥补地面部队不平衡的西方运筹人员来说，应当引以为戒。
