La compagnie a été créée en 1987 par le groupe équipementier automobile Ergom Automotive dirigé par Francesco Cimminelli, repris par le groupe Fiat en 2007, à la suite du rachat du groupe Ergom. Elle a été cédée ensuite à un groupe génois en . La société Air Vallée contrôle également une société de location d'hélicoptères, la Helops - Air Vallée Helicopter Operations & Services SARL.
Au début, elle est basée sur l'aéroport de la Vallée d'Aoste, et financée principalement par l'administration régionale valdôtaine.
En 2009, à la suite d'un différend concernant les finances et les opérations à l'aéroport d'Aoste, l'Autorité nationale de l'aviation civile italienne (ENAC) a privé Air Vallée de la licence de vol. Le , après l'examen du plan de renouveau financier présenté par la société, l'ENAC a délivré une licence provisoire. Le , Air Vallée a déplacé son siège à l'aéroport de Rimini-Miramare (à Rimini), inaugurant la ligne Rimini-Naples.
Vers la fin de 2010, Air Vallée a reporté son siège à l'aéroport de la Vallée d'Aoste, avec l'ouverture de lignes internationales vers la France et la Roumanie. L'aéroport a été abandonné en été 2011 à cause de la quantité trop faible de passagers.
À partir de fin 2011, Air Vallée a déplacé son siège de l'aéroport de Rimini à celui de Parme, ouvrant la ligne Parme-Catane en .
À la suite de plusieurs vols effacés ou retardés de la part d'Air Vallée, l'ENAC a fixé une réunion pour le afin de solliciter la société, qui se trouve entre autres dans une situation de pénurie d'avions, à garantir le suivi des opérations de vol.
À partir du , ENAC a suspendu la licence d'exercice de transport aérien de la compagnie Airvallée.
Le , tous les salariés AirVallée ont été licenciés.
En , AirVallée a repris son activité.
À partir du , ENAC a rétabli la licence d'exercice de transport aérien de la compagnie Airvallée. Les vols réguliers de Bari et Brindisi vers Tirana ont été rétablis en 2015, effectués les lundis, mercredis et vendredis.
La faillite de la société est prononcée le par le tribunal de Rimini[1].
