2001年，海南航空股份有限公司、神華集團有限責任公司和海南航空集團共同出資對新華航空進行重組，更名為新華航空有限責任公司。海南航空股份有限公司占註冊資本51%；神華集團持有40%的股權。2002年，海南航空股份與海南航空集團簽訂資產置換協定，將海南航空集團持有新華航空的9%股權置換給海南航空股份，海南航空股份有限公司持有新華航空60%的股權。新華航空總部搬到海南省海口。
2002年10月，根據中國民用航空總局關於海南航空集團實施合併運行的批覆，海南航空集團旗下四家航空公司（海南航空、新華航空、長安航空、山西航空）統一使用海南航空“HU”兩字代碼（IATA代碼）、統一CI標識、統一安全責任，實施了合併運行。實行了代碼、機隊、行銷網路、地面保障和各類資源的共享，構建了統一的安全監察體系、生產運行體系、服務保障體系、市場銷售體系、財務管理體系和人力資源管理體系，整體運營效益初顯成效。新華航空開通了由京津地區始發飛往全國50多個城市的80多條航線。
新華航空自2002年加盟海南航空集團以來，全面導入海南航空的企業文化和服務理念，不斷開發航空運輸服務新產品，一年中先後推出了機構客戶服務、金鹿金卡服務、常旅客服務、地面引導服務、24小時免費電話諮詢訂票服務、乘機預約提醒服務、預訂機上特殊餐飲服務、返程航班電話訂座服務以及機上機票拍賣、抽獎娛樂活動等一系列特色服務項目，實現了與海航在服務產品、服務標準的整合接軌。新華航空的服務品質和企業形象有了明顯提升。2001年6月，新華航空的祥鴿乘務組被共青團中央和國家各部委聯名授予首批“全國傑出青年文明號”稱號，2002年榮獲民航總局頒發的航空運輸安全“金雁杯”，2003年榮獲首都機場航班正點率評比第一名。
中國新華航空有限責任公司深化企業內部改革，不斷開拓創新，提高綜合管理水平，提升服務品質，重塑新華航空品牌，賦予全新概念的“新華航空”。
新華航空現擁有16架波音系列飛機（其中13架B737/300/400/800，3架B767/300）。
