Sân bay Thọ Xuân được quy hoạch tại thị trấn Sao Vàng, huyện Thọ Xuân, theo Quyết định số 116/QĐ-BGTVT, ngày 11–1–2013 của Bộ trưởng Bộ Giao thông – Vận tải. Cảng Hàng không Thọ Xuân có 1 đường cất cánh, bảo đảm tiếp nhận loại máy bay A320 – A321 và tương đương, có thể tiếp nhận máy bay Boeing B777. Sân bay Thọ Xuân được quy hoạch cấp 4E theo tiêu chuẩn của Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế (ICAO) và sân bay quân sự cấp 1, tổng diện tích quy hoạch 654,8 ha. Đây là cảng hàng không dùng chung quân sự và dân sự. Từ khi đưa vào khai thác đến nay, Cảng Hàng không Thọ Xuân có tốc độ tăng trưởng cao; năm 2013, phục vụ hơn 90.000 lượt khách; năm 2014, đạt 160.000 lượt khách, tăng 77,7% so với năm 2013. Hiện nay, tại Cảng Hàng không Thọ Xuân có 3 hãng hàng không là Vietnam Airlines, Sestar Pacific và Vietjet Air đang khai thác đường bay Thanh Hóa – TP Hồ Chí Minh, với tần suất 3 chuyến/ngày, hệ số ghế sử dụng đạt hơn 80% và đầu tháng 2-2015, khai thác đường bay Thanh Hóa - Buôn Ma Thuật. Việc khánh thành Cảng Hàng không Thọ Xuân và khai trương đường bay Thanh Hóa – TP Hồ Chí Minh đã thực sự tạo điều kiện thuận lợi cho tỉnh Thanh Hóa và các khu vực lân cận phát huy tiềm năng, thúc đẩy quá trình hội nhập, mở rộng giao thương, phát triển du lịch, thu hút đầu tư, góp phần tích cực vào quá trình phát triển kinh tế - xã hội, cải thiện đời sống nhân dân. Xác định tầm quan trọng của đường hàng không, hơn 2 năm qua, bằng sự nỗ lực của mình, các ngành có liên quan của tỉnh, huyện Thọ Xuân, các đơn vị trong ngành hàng không, Quân chủng Phòng không – Không quân và các đơn vị có liên quan đã và đang thực hiện đầu tư xây dựng các hạng mục công trình theo đúng quy hoạch. Đó là việc bàn giao đất; cải tạo, nâng cấp cơ sở hạ tầng và đầu tư trang thiết bị Cảng Hàng không Thọ Xuân. Cải tạo, nâng cấp hạ tầng khu bay và các hạng mục an ninh, an toàn bay. Sửa chữa hư hỏng khe mastie, biển báo, cột gió, di dời ụ tháo lắp đạn, lấp hố ga... xây dựng hàng rào, đào mương bảo đảm an ninh trật tự và ngày 1–1–2015 đã đưa vào khai thác hệ thống tín hiệu hàng không và thiết bị hạ cánh chính xác ILS, nâng cao năng lực tiếp nhận tàu bay, bảo đảm an toàn, hiệu quả cho các chuyến bay trong điều kiện thời tiết xấu, tầm nhìn hạn chế, nâng cao chất lượng phục vụ hành khách. Ngày 28–12–2014 vừa qua, Tổng Công ty Cảng Hàng không Việt Nam đã tổ chức khởi công dự án xây dựng Khu hàng không dân dụng – Cảng Hàng không Thọ Xuân với tổng mức đầu tư gần 600 tỷ đồng. Các hạng mục đang được triển khai xây dựng, như: nhà ga hành khách, sân đậu máy bay (bảo đảm cho 3 vị trí máy bay A320 – A321), hệ thống quan trắc khí tượng, sân đậu ô tô, hệ thống chiếu sáng, hệ thống thiết bị mặt đất. Theo đại diện Tổng Công ty Cảng Hàng không Việt Nam, mặc dù các hạng mục công trình nhiều, khối lượng thi công lớn, nhưng tổng công ty phấn đấu hoàn thành, đưa vào khai thác trong tháng 1 – 2016. Trong thời gian Cảng Hàng không Thọ Xuân vừa khai thác phục vụ nhu cầu đi lại của hành khách vừa xây dựng các hạng mục công trình, Bộ Giao thông – Vận tải đã chỉ đạo các nhà thầu, các đơn vị có liên quan thi công đặc biệt chú ý đến chất lượng, tiến độ của dự án và phối hợp nhịp nhàng để giải quyết kịp thời những khó khăn, vướng mắc trong quá trình thực hiện dự án. Đồng thời, phối hợp với các đơn vị có liên quan bảo đảm an ninh, quốc phòng tại sân bay; bảo đảm tuyệt đối an toàn cho các chuyến bay quân sự và dân sự. Vào đầu năm 2016, khi dự án xây dựng khu hàng không dân dụng hoàn thành, Cảng Hàng không Thọ Xuân sẽ có cơ sở hạ tầng đồng bộ, hiện đại, nâng cao năng lực tiếp nhận máy bay, bảo đảm an toàn, hiệu quả cho các chuyến bay. Trong đó, đáng chú ý là nhà ga hành khách – điểm nhấn của Cảng Hàng không Thọ Xuân được thiết kế hiện đại phục vụ nhu cầu đi lại của hành khách bằng đường hàng không ngày càng tăng cao. Nhà ga đáp ứng 2 chuyến bay A320 – A321, năng lực phục vụ 600 hành khách trong giờ cao điểm, công suất thiết kế 1,2 triệu hành khách/năm, có khả năng mở rộng nâng công suất lên 2 triệu hành khách/năm. Nhà ga hành khách có 2 tầng, tổng diện tích sàn sử dụng 5.000m2. Tầng 1 được bố trí phục vụ hành khách đi và đến, gồm sảnh chính, khu vực làm thủ tục hàng không, khu phân loại hành lý, quầy vé và khu vực kiểm tra an ninh, phòng VIP, khu băng chuyền phục vụ hành khách đến. Tầng 2 sử dụng làm phòng chờ khách đi, phòng khách hạng thương gia với các khu vực dịch vụ thương mại, như: ăn uống, giải khát, quầy hàng lưu niệm. Thiết bị công nghệ khu hàng không dân dụng – Cảng Hàng không Thọ Xuân được đầu tư, trang bị các loại thiết bị mới, công nghệ tiên tiến, chuyên dụng của ngành hàng không, đáp ứng yêu cầu của quy trình an ninh an toàn và dây chuyền hàng không hiện đại nhất.