北京新机场最早规划于2000年，当时北京首都国际机场尚能满足需求，因此大兴国际机场的建设并未被提上日程。2008年，随着北京奥运会的举办，首都机场3号航站楼投入使用，旅客需求得到了一定缓解，新机场暂时被搁置。2010年后，首都机场客流量迅速上升，2014年达到8365万人次，稳居世界第二，航班趋于饱和，新机场的建设已经迫在眉睫。
北京新机场曾有3处选址，最终选址确定为大兴区榆垡镇、礼贤镇与廊坊市广阳区交界处。原因在于此处可有效满足周边机场的需求，避免形成资源重复配置。对于北京方面，北京南城一直是落后地区，无论从资源上还是从经济上与北部城区差距甚远，新机场的建设将极大带动南城的经济。对于河北、天津方面，新机场将有效加快京津冀一体化进程。
2016年，北京新机场主体工程已开工建设，配套设施已完成设计并将陆续开工，在北京新机场建设如火如荼之际，社会各界都非常关心新机场的取名，全国政协委员何帮喜也非常关注北京新机场的名称问题，通过调研，他建议将北京新机场命名为“北京大兴国际机场”。
2018年11月20日，中共中央政治局常委、国务院副总理韩正就北京大兴国际机场建设情况进行调研。强调，北京大兴国际机场是习近平总书记亲自关怀、亲自推动的重大标志性工程，要按照打造精品工程、样板工程、平安工程、廉洁工程的要求，精心组织施工，做好运营筹备，确保如期竣工投运，更好服务国家战略、展示国家形象。
截至2018年9月12日，机场飞行区土方工程已完成93%、道面工程完成62%，飞行区工程计划2019年5月全部完成；航站楼现已全面进入精装修、机电安装、登机桥等施工作业阶段，航站楼精装修工作将于2019年4月完成；空管终端管制中心现已全面进入精装修、机电安装阶段；中国航油储油罐主体工程完工，并完成试水试压；航空公司员工宿舍、航食配餐中心及配套业务用房等设施已完成主体结构封顶或即将完成封顶；场内市政交通配套工程加快推进，进出场高架桥结构、场内综合管廊结构已全线贯通。
北京新机场航站楼形如展翅的凤凰，与T3航站楼“一”字造型不同，新机场是五指廊的造型，换句话说是5条腿的放射形，这个造型完全以旅客为中心。整个航站楼有82个登机口，但是旅客从航站楼中心步行到达任何一个登机口，所需的时间不超过8分钟。新机场选址的位置在北京、天津和雄安中间的位置上，除了高速公路外，新机场地下巨大的轨道交通网可以把京津冀周边的旅客快速运达。共有五条轨道线路在机场外围整合并列为一组，沿新机场中轴贯穿航站区，依次分别是，京霸城际、机场快轨、R4/S6、预留线和廊涿城际。新机场的地下东西两侧是城际铁路和高铁，中间三条是机场专线和地铁。五条线路站台区总宽度约270米，下了高铁，有扶梯直接到新机场的楼内，换乘非常便捷，人们从丰台火车站坐高铁可以直接换乘，或者从雄安坐高铁到新机场，甚至从石家庄、太原都可以乘坐高铁到新机场。
考虑到高铁会以300公里的时速从航站楼下方穿过，为了有效缓解地下轨道运行的震动对于航站楼运行的影响，技术人员专门设计了横间的隔震技术——这是航站楼工程的亮点和难点。新机场航站楼的柱子并非直直的由上而下，而是每个柱子在地上地下的交界处都支了一层橡胶垫，所以，整个航站楼不是硬硬地戳在地上，而是支在1100个软软的橡胶垫上，这也使新机场成为全球最大的隔振建筑。
新机场采用“双层出发车道边”设计，相当于把传统的平面化的航站楼变成了立体的航站楼。传统的航站楼只有出发和到达两层，新机场实际上是四层航站楼，出发和到达分别是两层，相当于把平房变成楼房，整个机场因此节能集约。由于北京新机场首次采用了双层出发高架桥，因此形成了两个车道边。未来新机场要承载T1、T2、T3的旅客总量，如果只是一层的车道边，根本不够用，因此设计为双层的出发车道边。一层是国际到达；二层是国内到达；三层是国内自助，快速通关；四层是国际出发和国内托运行李。再加上地下的轨道交通可以很方便地把旅客送到楼内，通过地下一层的直梯直接到达出发层。新机场正在建设的是北边的T1航站楼，建成后可以满足4500万人次的年旅客吞吐量、高峰小时进出港1.26万人次的容量需求，相当于T3航站楼的总量；以后将在南侧扩建一座卫星航站楼，以达到承担7200万人次的年旅客吞吐
量、高峰小时进出港1.95万人次的容量需求。远期规划在航站区南端再建设新的航站楼，以达到1亿人次左右年旅客吞吐量的终端目标。新机场坐落在直径1.2公里的圆形区域内，新机场中心区域的支撑间距达200米，为保证中心区屋面及支撑结构体的完整，以及功能区的完整，航站楼中心区的混凝土楼板有513米×411米不设缝。
2019年建成的部分为新机场一期，即：新机场北航站楼，满足年吞吐量4500万人次的需求，一期完成后二期将同步开建，于2025年达到7200万人次的吞吐量。但在短期内，该机场无法超越北京首都国际机场。长期来看，该机场距离市区更远，未来一定是主营国际航班，因此，远期吞吐量将超越首都机场。
