เดิมทีสนามบินแห่งนี้รู้จักกันในชื่อสนามบินวิลเนิฟ-ออร์ลีเปิดให้บริการในชานเมืองทางใต้ของปารีสในปี 1932 ในฐานะสนามบินสำรองของสนามบินเลอ บูร์เชต์ ก่อนหน้านั้น วิศวกรเออแฌน เฟรย์ซิเนต์ ได้สร้าง โรงเก็บเรือเหาะขนาดใหญ่สองแห่ง ขึ้นที่นั่น ตั้งแต่ปี 1923 เป็นต้นมา

ผลจากการรบที่ฝรั่งเศสในปี พ.ศ. 2483 สนามบินออร์ลีถูกใช้โดยกองทัพอากาศ เยอรมันที่เข้ายึดครอง เป็นสนามบินรบ โดยประจำการหน่วยเครื่องบินรบและเครื่องบินทิ้งระเบิดต่างๆ ที่สนามบินตลอดช่วงการยึดครอง^{[ 11 ]}ด้วยเหตุนี้ สนามบินออร์ลีจึงถูกโจมตีซ้ำแล้วซ้ำเล่าโดยกองทัพอากาศอังกฤษและกองทัพอากาศสหรัฐฯ (USAAF) ทำลายโครงสร้างพื้นฐานส่วนใหญ่ และทำให้รันเวย์เต็มไปด้วยหลุมระเบิดจำนวนมาก ซึ่งจำกัดประโยชน์ใช้สอยของเยอรมัน

หลังจากยุทธการนอร์มังดีและการถอยทัพของกองทัพเยอรมันจากบริเวณปารีสในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2487 สนามบินออร์ลีได้รับการซ่อมแซมบางส่วนโดยวิศวกรการรบของกองทัพอากาศสหรัฐฯ และถูกใช้โดยกองทัพอากาศที่ 9เป็นสนามบินทางยุทธวิธี A-47 กลุ่มนักรบที่ 50ใช้ เครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิด P-47 Thunderboltจากสนามบินนี้จนถึงเดือนกันยายน จากนั้นฝูงบินเชื่อมโยงก็ใช้สนามบินนี้จนถึงเดือนตุลาคม พ.ศ. 2488 ^{[ 12 ]}

แผนผังของกองทัพอากาศสหรัฐฯ (USAAF) จากเดือนมีนาคม พ.ศ. 2490 แสดงให้เห็นรันเวย์ 27/207 (องศาแม่เหล็ก) ยาว 6,140 ฟุต (1,870 เมตร) (ต่อมาคือ 03R ) โดยมีรันเวย์ 81/261 (ต่อมาคือ 08L) ยาว 5,170 ฟุต ( 1,580 เมตร ) ตัดผ่านที่ปลายด้านเหนือ แผนผังของ Aeradio จากเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2496 แสดงให้เห็นรันเวย์คอนกรีตสี่แห่ง ซึ่งทั้งหมดกว้าง197 ฟุต (60 เมตร) ได้แก่ 03L ยาว 7,874 ฟุต (2,400 เมตร) , 03R ยาว 6,069 ฟุต (1,850 เมตร) , 08L ยาว 5,118 ฟุต (1,560 เมตร)และ 08R ยาว 6,627 ฟุต (2,020 เมตร )           

หน่วยฐานทัพอากาศที่ 1408 ของกองทัพอากาศสหรัฐฯเป็นผู้ดำเนินการหลักที่สนามบินออร์ลีจนถึงเดือนมีนาคม พ.ศ. 2490 เมื่อการควบคุมถูกส่งคืนให้กับรัฐบาลฝรั่งเศส ( กองทัพอากาศสหรัฐฯเช่าพื้นที่ส่วนเล็ก ๆ ของสนามบินเพื่อสนับสนุนกองบัญชาการสูงสุดของกองกำลังพันธมิตรยุโรป (SHAPE) ที่เมืองโรเกองูร์ ) ชาวอเมริกันออกจากพื้นที่ในปี พ.ศ. 2510 อันเป็นผลมาจากการถอนตัวของฝรั่งเศสจากกองบัญชาการทหารร่วมของนาโต และกองกำลังนาโตที่ไม่ใช่ฝรั่งเศสทั้งหมดได้รับคำสั่งให้ออกจากฝรั่งเศส^{[ 13 ]}

ในเดือนพฤษภาคม ปี 1958 เครื่องบินDouglas DC-7C ของPan Am บินไปยัง ลอสแอนเจลิสในเวลา 21 ชั่วโมง 56 นาที; สายการบิน Trans World Airlines , Air France และ Pan Am บินตรงไปยังนิวยอร์กในเวลา 14 ชั่วโมง10-15 นาที Air France บินไปยังโตเกียวในเวลา 31 ชั่วโมง5 นาที โดยแวะพักที่แองเคอเรจ หรือ 44 ชั่วโมง45 นาที โดยใช้ เครื่องบิน Lockheed Constellation (รุ่น 1049G) ที่แวะพักเจ็ดจุดผ่านอินเดีย เที่ยวบินสิบเที่ยวต่อวันของ Air France ไปยังลอนดอนเกือบทั้งหมดเป็นเครื่องบิน Vickers Viscount ; เที่ยวบินไปลอนดอนอีกเที่ยวเดียวคือเที่ยวบินรายวันของAlitalia ที่ ใช้เครื่องบิน Douglas DC-6B (BEA อยู่ที่เลอ บูร์เชต์)         

โครงการพัฒนาที่ได้รับอนุมัติในปี 2012 วางแผนที่จะรวมอาคารผู้โดยสารทางใต้และตะวันตกของสนามบินเข้าด้วยกัน พร้อมกับการก่อสร้าง อาคาร ขนาด 80,000 ตารางเมตร (860,000 ตารางฟุต)เพื่อสร้างอาคารผู้โดยสารขนาดใหญ่แห่งเดียว^{[ 14 ]}เมื่อวันที่ 14 เมษายน 2016 Groupe ADPได้เปิด ตัวกลยุทธ์องค์กร Connect 2020และแบรนด์เชิงพาณิชย์Paris Aéroportได้ถูกนำไปใช้กับสนามบินทั้งหมดในปารีส รวมถึงสนามบินออร์ลีด้วย^{[ 15 ]}  

เมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน 2015 ระบบ Windows 3.1ที่มีอายุสองทศวรรษซึ่งทำหน้าที่สื่อสารข้อมูลระยะการมองเห็นใน สภาพอากาศ ที่มีหมอกให้กับนักบินเกิดความล้มเหลว ทำให้การปฏิบัติงานต้องหยุดชะงักชั่วคราว ไม่ระบุว่าความล้มเหลวนั้นเกิดจากฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ แต่การเน้นย้ำถึงระบบปฏิบัติการบ่งชี้ว่าเป็นความล้มเหลวของซอฟต์แวร์^{[ 16 ]}

เนื่องจากการระบาดของโรคโควิด-19และผลกระทบต่อการบินสนามบินจึงปิดให้บริการเที่ยวบินพาณิชย์ทั้งหมดตั้งแต่วันที่ 1 เมษายน 2563 ถึง 25 มิถุนายน 2563 ^{[ 17 ] [ 18 ]}ในช่วงเวลานี้ เที่ยวบินพาณิชย์ถูกย้ายไปยังสนามบินชาร์ลส์ เดอ โกลในขณะที่สนามบินออร์ลียังคงใช้สำหรับเที่ยวบินของรัฐ การเปลี่ยนเส้นทางฉุกเฉิน และการอพยพทางการแพทย์

ในปี 2023 สนามบินปารีสรายงานว่าโครงการปลูกต้นไม้ในบริเวณใกล้เคียงสนามบินตามเส้นทางหลวงหมายเลข 7 กำลังดำเนินการอยู่ โครงการนี้เกี่ยวข้องกับการปลูกต้นไม้ 900 สายพันธุ์และต้นกล้าป่า 14,000 ต้น สนามบินปารีสคาดว่าจะสามารถดักจับ คาร์บอนได้ 329 ตันต่อปีผ่านการปลูกต้นไม้^{[ 19 ]}

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2566 มีการประกาศว่าแอร์ฟรานซ์จะยุติการใช้สนามบินออร์ลีเป็นส่วนใหญ่ภายในฤดูร้อน พ.ศ. 2569 โดยจะเหลือ เพียงเที่ยว บินบริการสาธารณะเที่ยว เดียว ไปยังคอร์ซิกา เท่านั้น ^{[ 20 ] [ 21 ]}

รู้จักกันในชื่ออาคารผู้โดยสารฝั่งตะวันตกจนถึงเดือนมีนาคม 2019 อาคารผู้โดยสารทั้งสองนี้ประกอบด้วยสองชั้นและพื้นที่ประตูทางออกที่มีลักษณะเป็น "นิ้ว" สี่นิ้ว แทนที่จะเป็นแบบเรียงอิฐ ชั้นล่างสุด (ชั้น 0) มีสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับผู้โดยสารขาเข้า รวมถึงสายพานลำเลียงสัมภาระแปดสาย ตลอดจนสิ่งอำนวยความสะดวกและร้านค้าต่างๆ พื้นที่ผู้โดยสารขาออกตั้งอยู่บนชั้น 1 ซึ่งมีร้านค้าและร้านอาหารมากกว่า พื้นที่ผู้โดยสารขาออกส่วนกลางนี้เชื่อมต่อกับพื้นที่ประตูทางออกสามแห่งที่แบ่งระหว่าง Orly 1 (ประตู A และ B) และ Orly 2 (ประตู C) ^{[ 22 ]} 23 จุดจอดในอาคารผู้โดยสารนี้ติดตั้งสะพานเทียบเครื่องบิน โดยหลายจุดสามารถรองรับเครื่องบินลำตัวกว้างได้^{[ 23 ]}

อาคารผู้โดยสาร 3 ซึ่งเปิดให้บริการในเดือนเมษายน พ.ศ. 2562 เป็นอาคารเชื่อมต่อระหว่างอาคารผู้โดยสาร 1, 2 และ 4 อาคารผู้โดยสารนี้ช่วยให้ผู้โดยสารสามารถเดินทางระหว่างทุกพื้นที่ของสนามบินได้ภายในอาคารเดียว ประกอบด้วยร้านค้าปลอดภาษีขนาดประมาณ^5,000 ตารางเมตร(54,000 ตารางฟุต)พร้อมด้วยร้านอาหารและห้องรับรองหลายแห่ง มีประตูทางออก D และ E ซึ่งสามารถเข้าถึงประตูทางออก Orly 4 ได้โดยตรง^{[ 24 ]}   

อาคารผู้โดยสารแห่งนี้ เดิมชื่อ อาคารผู้โดยสาร ใต้ เป็นอาคาร เหล็กและกระจกที่ทันสมัยสร้างขึ้นในปี 1961 ประกอบด้วย 6 ชั้น โดยชั้นใต้ดิน −1 ที่มีขนาดเล็กกว่า รวมถึงชั้น 2, 3 และ 4 ด้านบน มีเพียงสิ่งอำนวยความสะดวกด้านบริการ ร้านอาหาร และพื้นที่สำนักงาน ในขณะที่ชั้น 0 มีสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับผู้โดยสารขาเข้า รวมถึงร้านค้าและเคาน์เตอร์บริการหลายแห่ง พื้นที่ฝั่งผู้โดยสารขาออกและประตูทางออกตั้งอยู่บนชั้น 1 ด้านบน พื้นที่รอคอยซึ่งมีร้านค้าหลายแห่งเช่นกัน เป็นที่ตั้งของประตูทางออก E และ F ^{[ 22 ]}ประตูทางออก 15 แห่งของอาคารผู้โดยสารมีสะพานเทียบเครื่องบิน ซึ่งบางแห่งสามารถรองรับเครื่องบินลำตัวกว้างได้^{[ 23 ]}

สนามบินออร์ลีมีบริการรถไฟฟ้าใต้ดิน 1 สาย รถราง 1 สาย และระบบขนส่งผู้โดยสารอัตโนมัติ (People Mover) ซึ่งเชื่อมต่อกับเครือข่ายคมนาคมขนส่งที่ใหญ่กว่าของกรุงปารีส:

• รถไฟใต้ดินสาย 14 ของปารีสเชื่อมต่อสนามบินกับใจกลางกรุงปารีสและแซงต์-เดอนิสโดยใช้เวลาเดินทาง 25 นาทีถึงสถานีชาเตอเลต์-เลส์ฮาลล์
• รถราง T7เชื่อมต่อกับอาคารผู้โดยสาร 4 และให้บริการไปยังสถานี Villejuif–Louis Aragonบน รถไฟ ใต้ดินสาย 7 ของปารีส
• รถไฟ Orlyvalเป็นรถไฟโดยสารที่เชื่อมต่อสถานีสองแห่งในอาคารผู้โดยสาร Orly ( สถานี Orly 1, 2, 3และสถานี Orly 4 ) กับสถานี Antonyซึ่งให้บริการโดยรถไฟ RER สาย Bผู้โดยสารสามารถเปลี่ยนไปใช้รถราง T7 ที่สถานี Orly 4 ได้เช่นกัน การใช้บริการ Orlyval ระหว่างสองสถานีใน Orly นั้นฟรี แต่จะมีค่าโดยสารพิเศษระหว่างสถานี Antony และสนามบิน Orly (ย่านAntonyอยู่ห่างจากสนามบินประมาณ 5  กิโลเมตร)

สถานี Aéroport d'Orlyบนรถไฟใต้ดินซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการGrand Paris Express เปิดให้บริการเมื่อวันที่ 24 มิถุนายน 2024 โดยเป็นส่วนต่อขยายใหม่ของ สาย 14ที่เชื่อมต่อสนามบินกับปารีสโดยตรง และตั้งแต่ปี 2027 เป็นต้นไป สถานีนี้จะให้บริการโดยสาย 18 ด้วย ซึ่งเชื่อมต่อสนามบินกับMassy-PalaiseauและParis- Saclay

สนามบินออร์ลีเชื่อมต่อกับทางด่วน A106 ( ซึ่งเป็นทางแยกของทางด่วน A6 )

• รถรับส่งมหัศจรรย์ดิสนีย์แลนด์ เดินทางตรงไปยังดิสนีย์แลนด์ปารีส
• ขึ้นรถบัส RATPสาย 183 ไปยังตลาดนานาชาติรุงจิสโดยผ่านสถานี Pont de Rungis–Aéroport d'Orly (เชื่อมต่อกับรถไฟ RER สาย C ) และสถานี Robert Peary (เชื่อมต่อกับรถรางสาย T9 )
• รถบัส Albatrans หมายเลข 91–10 ไปยังสถานี Saint-Quentin-en-Yvelines–Montigny-le-Bretonneux (เชื่อมต่อกับTransilien ) ผ่านสถานี Massy-Palaiseau (เชื่อมต่อกับTGV )
• รถบัสกลางคืน Noctilien :
  • N22 ไปยังปารีส ( สถานี Châtelet–Les Halles )
  • รถเมล์สาย N31 ไปปารีส ( สถานีรถไฟลียง )
  • N131 ไปยังปารีส (การ์เดอลียง) ผ่านสถานีBrétigny
  • N144 ไปยังปารีส ( Gare de l'Est ) ผ่านCorbeil-Essonnes

• เมื่อวันที่ 13 และ 19 มกราคม 1975 แนวร่วมประชาชนเพื่อการปลดปล่อยปาเลสไตน์ ได้โจมตี ด้วยจรวด RPG หลายครั้งทำให้เกิดความเสียหายแก่พลเรือนและมีผู้บาดเจ็บ 23 ราย
• เมื่อวันที่ 30 กันยายน 1977 เครื่องบินแอร์ อินเตอร์ ซูด แอร์ไวโอลิฟ คาราเวลลีถูกชายคนหนึ่งซึ่งมีปืนพกและระเบิดมือจี้ และบินกลับมายังสนามบินออร์ลี หลังจากนั้นประมาณแปดชั่วโมง พลแม่นปืนของตำรวจได้ยิงแก๊สน้ำตาและบุกเข้าไปในเครื่องบิน ผู้ก่อการร้ายได้ขว้างระเบิดมือไปยังห้องนักบิน ทำให้ผู้โดยสารเสียชีวิตหนึ่งคน มีการยิงปืนหนึ่งนัดและผู้ก่อการร้ายถูกจับกุม
• เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม 1978 ผู้ก่อการร้ายสามคนติดอาวุธด้วยปืนกลมือได้เปิดฉากยิงที่ประตูขึ้นเครื่องของสายการบินเอลอัล ทำให้มีผู้เสียชีวิต 5 รายและบาดเจ็บ 5 ราย
• เมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม 1983 กลุ่มก่อการ ร้าย ASALA ได้วางระเบิด เคาน์เตอร์เช็คอินของสายการบินเตอร์กิชแอร์ไลน์ทำให้มีผู้เสียชีวิต 8 ราย และบาดเจ็บ 55 ราย
• เมื่อวันที่ 18 มีนาคม 2560 ชายคนหนึ่งพยายามแย่งปืนจากทหารที่กำลังลาดตระเวนอยู่ในสนามบิน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปฏิบัติการเซนติเนล (Operation Sentinelle ) ผู้โจมตีถูกยิงเสียชีวิต