桃園機場第一航廈外觀及內部設備老舊，交通部民用航空局編列新台幣20億元預算整建，於2009年11月底動工，但因施工期間，第一航廈仍照常營運，工程採分區局部進行，不但難度高，時間也長，甚至常常出現破洞、漏水等意外。
不過，在擴工處及中華工程人員的努力下，桃園機場第一航廈完工的部分包括1到4號及9到12號報到櫃台、出入境大客車車道、停車場、大客車候車室。
至於外擴區的入出境大廳工程，是整建中最具挑戰部分，目前工人積極趕工，預計5月20日當天，將會啟用入境大廳北側區域，屆時將呈現嶄新面貌，至於入境南側及出境大廳方面，將陸續分區開放。
桃園機場公司指出，第一航廈外觀採用中國古代官帽造型，航廈兩側使用大片帷幕玻璃，外擴區啟用後，航廈變大，且因自然光線照進航廈，航廈入出境大廳都會變得相當明亮，且讓人驚豔。