Dal 1° novembre 1948 alla primavera del 1953, il Reparto è di stanza a Guidonia, continuando a svolgere attività di trasporto e aerocooperazione, per poi essere rilocato a Latina fino al 12 gennaio 1955, quando viene posto in posizione quadro. L'acuirsi della "Guerra Fredda" è snodo fondamentale per la rinascita del glorioso 36° Stormo. Infatti, il 1° maggio 1960 viene costituita la 36ª Aerobrigata Interdizione Strategica, dislocata sull'attuale sedime aeroportuale “Antonio Ramirez” di Gioia del Colle (BA). Il Reparto, unico nella storia dell’Aeronautica Militare a operare con missili balistici a medio raggio “Jupiter” armati di testata nucleare, resta in linea fino al 1963, dopo la “Crisi missilistica di Cuba” e i conseguenti accordi tra Stati Uniti e URSS. Il 10 luglio 1963 la 36ª Aerobrigata viene posta in "posizione quadro".
Sulla base di Gioia del Colle restano gli F-86K del XII Gruppo Caccia che, nel frattempo, sono stati trasferiti dalla 4ª Aerobrigata di Grosseto. Il 1° giugno 1966 lo Stormo assume la sua attuale configurazione di Reparto da caccia, avendo alle dipendenze il XII Gruppo Caccia Intercettori e il 156° Gruppo Caccia Bombardieri con velivoli a reazione F-86K e F-84F, sostituiti nei primi anni ’70 dai supersonici F-104S. Nel giugno 1984, il 156° Gruppo viene dotato del velivolo Tornado IDS, assetto con il quale, dal 26 settembre 1990 al 15 marzo 1991, l’Aeronautica Militare partecipa alla Prima Guerra del Golfo (“Operazione Locusta”) per la liberazione del Kuwait.
Lo Stormo rimane in prima linea durante tutti gli anni ’90, prima con l’Operazione “Deny Flight” (operazioni aeree sulla ex Jugoslavia) e successivamente con l’Operazione “Sharp Guard” dal giugno 1993 (velivoli del 156° Gruppo in volo sulla Serbia per controllare il rispetto delle risoluzioni applicate dal Consiglio di Sicurezza dell’ONU). Nel frattempo, dal 05 luglio 1995, il XII Gruppo sostituisce l’ormai vetusto F.104 con i Tornado F3 ADV, versione da difesa aerea del sistema già in linea al 156° Gruppo.
Le operazioni sui Balcani continuano con una nuova operazione, la “Decisive Endeavor” (dicembre 1995 - dicembre 1996), che vede ancora la partecipazione attiva del 156° Gruppo e la presenza di assetti NATO sull’aeroporto gioiese. Tra questi comincia ad essere costante anche la presenza del 21° Gruppo, che utilizza gli stessi Tornado del XII. Il 21° Gruppo passa alle dipendenze del 36° Stormo dal luglio 1999 al 1° marzo 2001, a seguito dello scioglimento del 53° Stormo di Cameri (NO).
I tre gruppi dello Stormo partecipano insieme anche all’ulteriore operazione che nel frattempo interessa lo spazio aereo balcanico, la “Deliberate Force”, che sarà seguita dalla “Allied Force” conclusasi il 10 giugno 1999 per lasciare spazio all’Operazione “Joint Guardian”. Conclusa la fase di leasing dei velivoli Tornado ADV, dal settembre 2004, il XII Gruppo viene temporaneamente riconvertito nel ruolo di “Slow Movers Interceptor” ed equipaggiato con il velivolo MB-339CD. Il 1° ottobre 2007 vengono assegnati al XII Gruppo i primi Caccia Eurofighter 2000 Typhoon, mentre il 1° luglio 2008 il 156° Gruppo viene trasferito al 6° Stormo di Ghedi (BS) rientrando, dopo 42 anni, alla sua vecchia base.
Dal 05 gennaio 2009 lo Stormo rientra a far parte del servizio di allarme nazionale e NATO per la Difesa Aerea, divenendo il “focal point” della Difesa Aerea del sud Mediterraneo. Dal 1° luglio 2010 lo Stormo torna ad operare con due Gruppi Volo acquisendo il X Gruppo Caccia Intercettori, proveniente dal 37° Stormo di Trapani Birgi. Lo Stormo torna ad essere impegnato operativamente nei cieli libici con l’Operazione “Unified Protector”.
Di recente, il Reparto ha partecipato ad altre attività di Difesa Aerea oltre i confini nazionali, assicurando l’Air Policing negli spazi aerei di Islanda, Estonia, Lituania e Bulgaria, garantendo altresì, dall’aeroporto di Gioia del Colle, la difesa dei cieli di Albania, Slovenia e Montenegro. Dal 10 settembre 2012, sul sedime gioiese, è stato dislocato l'84° Centro CSAR appartenente al 15° Stormo di Cervia (RA). Il 36° Stormo Caccia "Helmut Seidl" dipende gerarchicamente dal Comando delle Forze da Combattimento, con sede a Milano, che ha il compito di assicurare l'addestramento e il raggiungimento della prontezza operativa delle unità assegnate. A sua volta, il Comando delle Forze da Combattimento è alle dipendenze del Comando Squadra Aerea la cui missione è approntare e addestrare i reparti e le unità operative affinché acquisiscano e mantengano i livelli di prontezza e capacità operativa, oltre a una autonomia logistica, necessari al conseguimento degli obiettivi definiti dal Capo di Stato Maggiore della Forza Armata.
