大樹航空宇宙実験場は、北海道広尾郡大樹町とJAXAとの連携協力拠点で、大樹町多目的航空公園内にあります。
航空技術の研究成果の実用化を目指し、成果の有効性や安全性を実証する実験用航空機を用いたさまざまな飛行実験が、全長1,000m（当時）の滑走路と必要な空域を確保できる大樹町多目的航空公園で、1997年に始められました。
この時に、実験用航空機の運行管理や飛行実験データ処理等を行うための飛行実験棟が整備されました。
2001年から2004年には成層圏プラットフォーム定点滞空飛行試験が行われました。その試験のために、JAXA格納庫、飛行管制棟、気象観測設備等が整備されました。
2008年からは、岩手県大船渡市の三陸大気球観測所（1971年～2007年）において実施してきた大気球実験を、大樹航空宇宙実験場にて実施することになり、さまざまな宇宙科学実験も行っています。