تُعرف مجموعة حاملات الطائرات القتالية بأنها أسطول بحري يتألف من حاملة طائرات رئيسية وعدد كبير من سفن المرافقة، وتشكل هذه المجموعة مجتمعةً ما يُعرف بالمجموعة.
ظهرت أولى فرق العمل البحرية المبنية حول حاملات الطائرات قبيل وأثناء الحرب العالمية الثانية. وكانت البحرية الإمبراطورية اليابانية أول من جمع العديد من حاملات الطائرات في قوة عمل واحدة، عُرفت باسم "كيدو بوتاي". وقد استُخدمت هذه القوة بفعالية مدمرة في الهجوم الياباني على بيرل هاربر. عملت "كيدو بوتاي" كمجموعة القتال الرئيسية لحاملات الطائرات التابعة للبحرية الإمبراطورية اليابانية حتى غرقت أربع من حاملاتها في معركة ميدواي. في المقابل، نشرت البحرية الأمريكية حاملات طائراتها الكبيرة في تشكيلات منفصلة، حيث خُصصت لكل حاملة طرادات ومدمرات مرافقة. غالبًا ما كانت هذه التشكيلات المكونة من حاملة واحدة تُجمع في أزواج أو مجموعات لمهام معينة، أبرزها معركة بحر المرجان ومعركة ميدواي. بحلول عام 1943، أصبح عدد كبير من حاملات الطائرات، سواءً كانت أسطولية أو خفيفة، متاحًا، مما استدعى تشكيلات أكبر تضم ثلاث أو أربع حاملات. شكلت هذه المجموعات في نهاية المطاف قوة مهام حاملات الطائرات السريعة، التي أصبحت وحدة القتال الرئيسية للأسطولين الثالث والخامس الأمريكيين.
مع بناء حاملات الطائرات العملاقة خلال حقبة الحرب الباردة، أُعيد إحياء ممارسة تشغيل كل حاملة في تشكيل واحد. خلال الحرب الباردة، كان الدور الرئيسي لمجموعة حاملات الطائرات القتالية في حال نشوب صراع مع الاتحاد السوفيتي هو حماية خطوط الإمداد عبر المحيط الأطلسي بين الولايات المتحدة وحلفائها في الناتو بأوروبا، بينما كان دور البحرية السوفيتية هو قطع هذه الخطوط البحرية، وهي مهمة أسهل بكثير. ولأن الاتحاد السوفيتي لم يكن يمتلك حاملات طائرات كبيرة خاصة به، كان من المستبعد حدوث مواجهة بين حاملات الطائرات. مع ذلك، كانت إحدى المهام الأساسية لغواصات الهجوم التابعة للبحرية السوفيتية هي تتبع كل مجموعة قتالية حليفة، وإغراق حاملات الطائرات عند اندلاع الأعمال العدائية. وإدراكًا لهذا التهديد، خصصت مجموعة حاملات الطائرات القتالية موارد هائلة لمهمتها الخاصة في مكافحة الغواصات.
في أواخر القرن العشرين وأوائل القرن الحادي والعشرين، اقتصرت معظم استخدامات مجموعات حاملات الطائرات القتالية من قبل الولايات المتحدة، وكذلك من قبل دول غربية أخرى، على مواقف لم تواجه فيها هذه المجموعات أي معارضة من قوات مماثلة. وخلال الحرب الباردة، كان أحد السيناريوهات القتالية المهمة هو الهجوم على مجموعة حاملات طائرات قتالية باستخدام عدد كبير من الصواريخ المضادة للسفن.