18 сентября 2018 года Минобороны России сообщило, что российский военный самолет Ил-20 пропал над Средиземным морем. На его борту находились 15 военнослужащих. О потерях российской техники в ходе операции в арабской республике — в справке “Ъ”.

Всего за время операции в Сирии ВКС России потеряли восемь военных самолетов. 24 ноября 2015 года истребитель F-16 ВВС Турции сбил российский бомбардировщик Су-24М в районе сирийско-турецкой границы.

13 ноября 2016 года во время тренировочного полета с авианесущего крейсера «Адмирала Кузнецов» в Средиземном море потерпел крушение истребитель МиГ-29К.

5 декабря истребитель Су-33 при посадке на палубу «Адмирала Кузнецова» выкатился за пределы посадочной полосы и упал в воду.

10 октября 2017 года при взлете с аэродрома Хмеймим в Сирии разбился бомбардировщик Су-24.

3 февраля 2018 года Министерство обороны РФ сообщило, что сирийскими боевиками был сбит штурмовик Су-25. Самолет потерпел крушение «при выполнении облета зоны деэскалации "Идлиб"». Летчик катапультировался, но попал в окружение боевиков и погиб во время перестрелки с ними.

6 марта 2018 года при заходе на посадку на аэродроме Хмеймим разбился российский транспортный самолет Ан-26, погибли 39 человек.

3 мая 2018 года российский истребитель Су-30СМ упал в море на западе Сирии, погибли два пилота. По предварительной информации, причиной авиакатастрофы могло стать попадание в двигатель птицы.

18 сентября военный самолет Ил-20 был сбит сирийскими ПВО над Средиземным морем. Погибли 15 военнослужащих. Минобороны возложило вину за происшествие на израильские F-16, маневрировавшие поблизости.

В сирийской кампании ВКС РФ также потеряли шесть вертолетов. 24 ноября 2015 года во время операции по спасению летчиков сбитого Су-24М был подбит и совершил вынужденную посадку вертолет Ми-8, впоследствии уничтоженный боевиками.

12 апреля 2016 года в районе города Хомс потерпел крушение боевой вертолет Ми-28Н «Ночной охотник», погибли два члена экипажа.

8 июля 2016 года боевики «Исламского государства» (запрещено в РФ) сбили вертолет Ми-35М, выполнявший боевое задание вблизи Пальмиры. Командир экипажа полковник Ряфагать Хабибуллин и лейтенант Евгений Долгин погибли.

1 августа 2016 года боевиками был сбит вертолет Ми-8, возвращавшийся на авиабазу Хмеймим после доставки гуманитарной помощи в Алеппо.

3 января 2018 года стало известно о крушении в 15 км от аэродрома Хама в Сирии российского вертолета Ми-24. Погибли два пилота, пострадал еще один член экипажа — бортовой техник. По официальным данным Минобороны, причиной аварии могла стать техническая неисправность.

В ночь на 7 мая на востоке Сирии потерпел катастрофу вертолет Ка-52 «Аллигатор», оба пилота погибли. Согласно официальной версии, машина могла потерпеть крушение из-за технической неполадки, по неофициальной — она была сбита радикальными исламистами из ПЗРК.