Sân bay Phan Thiết có tổng diện tích trong 2 giai đoạn xây dựng là 543 ha, có chức năng phục vụ bay taxi, bay hàng không chung, bay phục vụ công tác tìm kiếm cứu nạn… Quá trình xây dựng gồm 2 giai đoạn: Từ nay đến năm 2020, sẽ được xây dựng trên diện tích 360 ha, với một đường cất cánh dài 2.400 m, một ga hành khách khoảng 5.000 m2, công suất 300 hành khách/giờ cao điểm, tương đương với 5.000 khách mỗi năm và 10.000 tấn hàng hóa/năm. Trong giai đoạn định hướng đến năm 2030, ước tính đạt 1 triệu lượt khách và khoảng 50.000 tấn hàng hóa/năm. Ước tính chi phí đầu tư khoảng 5.600 tỷ đồng. Sân bay Phan Thiết sẽ là sân bay lưỡng dụng, kết hợp phát triển kinh tế với an ninh, quốc phòng. Đây sẽ là sân bay dân dụng cấp 4C và sân bay quân sự cấp I. Đến năm 2020 sẽ khai thác máy bay ATR 72, F70 và tương đương. Định hướng đến năm 2030 sẽ khai thác máy bay A320, A321 và tương đương.

Phát biểu tại lễ khởi công, Phó Thủ tướng Hoàng Trung Hải khằng định sân bay Phan Thiết có ý nghĩa đặt biệt quan trọng trong phát triển kinh tế và an ninh quốc phòng. Việc đầu tư xây dựng sân bay Phan Thiết được thực hiện theo hình thức BOT. Đây cũng là sân bay đầu tiên trong cả nước thực hiện mô hình này; phù hợp với kế hoạch tái cơ cấu đầu tư công của cả nước và là bước đột phá trong thu hút đầu tư vào lĩnh vực giao thông vận tải và hàng không.