沈阳桃仙国际机场目前拥有三座航站楼，分别是T1、T2和T3航站楼。T1航站楼于1989年4月16日启用，而T2航站楼则在2001年12月投入使用。随着机场的发展和客流量的增加，T3航站楼在2013年8月15日启用，同时T1和T2航站楼停止运行。T3航站楼是沈阳桃仙国际机场的最新建筑，面积达到24.83万平方米，设计年旅客吞吐量为1750万人次，商业面积为2.2万平方米，占总建筑面积的8%，这一比例在国内机场中名列前茅。
沈阳桃仙国际机场作为东北地区的航空运输枢纽，是中国八大区域性枢纽机场之一，具有重要的战略地位。尽管与一些大型机场如首都机场、大兴机场等相比，桃仙机场的规模和客流量相对较小，但它仍然发挥着重要的作用，服务于沈阳及周边地区的航空运输需求。目前，所有航班均在T3航站楼办理乘机手续，而T1和T2航站楼则处于维修改善阶段。