Keulen beschikt over een eigen internationale luchthaven: Köln Bonn Airport, ook wel Flughafen Köln/Bonn genoemd. De luchthaven ligt ongeveer vijftien kilometer ten zuidoosten van het centrum van Keulen en wordt gedeeld met de nabijgelegen stad Bonn. Het vliegveld is een belangrijke luchthaven voor het westen van Duitsland en wordt vooral gebruikt voor Europese vluchten. Luchtvaartmaatschappijen zoals Eurowings en Ryanair verzorgen vanaf Keulen-Bonn verbindingen met tal van bestemmingen binnen Europa. Vooral vakantiebestemmingen rond de Middellandse Zee zijn goed vertegenwoordigd.
Köln Bonn Airport heeft twee passagiersterminals die op loopafstand van elkaar liggen. De luchthaven is overzichtelijk en beschikt over de gebruikelijke voorzieningen, waaronder winkels, horecagelegenheden, autoverhuurbedrijven en parkeergarages. Een bijzonderheid is het gratis toegankelijke panoramaterras, waar bezoekers uitzicht hebben op een deel van het luchthaventerrein en de vliegtuigen kunnen bekijken.
De bereikbaarheid vanuit Keulen is uitstekend. Onder de luchthaven ligt een treinstation met rechtstreekse verbindingen naar het centrum. Met de S-Bahn S19 reis je in ongeveer vijftien minuten naar Köln Hauptbahnhof, dat direct naast de Dom van Keulen ligt. Ook verschillende regionale treinen stoppen op de luchthaven. Hierdoor is een taxi of huurauto voor een stedentrip naar Keulen meestal niet nodig.
Vanuit Nederland is Keulen overigens ook uitstekend bereikbaar per trein of auto. Vliegen naar Keulen is daarom vooral interessant voor reizigers die vanuit een andere Europese stad komen of de stad combineren met een langere reis door Duitsland.
