从开战第一天起，多国部队的部分空中力量就对共和国卫队和科威特境内的前线伊军装甲部队发起了攻击。1月18日天亮后，多国部队出动近百架次的f-16战斗机攻击了塔瓦卡尔那共和国卫队师；另出动约150架次a-10攻击机袭击了沙、科、伊三国交界地区及西部的伊军，该地区是尔后地面作战时多国部队侧翼机动部队通过的地域；海军陆战队的大批飞机袭击了巴士拉以西共和国卫队的麦地那师。
1月18日中午，多国部队海军的飞机袭击了马姆盖斯尔附近的伊拉克海军设施，摧毁了谢拜和艾哈迈德杰拜尔机场和机库以及停机坪。此外，多国部队还用“战斧”巡航导弹袭击了伊拉克的石油、电力设施和领导指挥机构。
随着夜幕降临，多国部队又展开了新一波次的空中打击。装有前视红外装置和雷达的多国部队飞机袭击了伊拉克共和国卫队后方的桥梁，切断了其与后方补给基地的联系。从米国本土起飞的7架b-52重型轰炸机突击了科威特战区内的伊共和国卫队各师。午夜前，12架f-117a隐形战斗机轰炸了伊拉克的c3系统、领导指挥机构和战略防空等主要设施，其中包括巴格达市内的国防部、情报部和内务部。
到18日结束时，急刹车部队海军为支援空袭共发射了216枚“战斧”巡航导弹，占整个“沙漠风暴”行动期间发射总数的64。在此期间，波斯湾作战编队的3个航母战斗群“中途岛”号、“突击者”号和“罗斯福”号所出动的数百架次飞机中有一半以上用于袭击伊海军设施、海岸防御基地以及伊拉克用于监视舰艇作战的设防石油平台。具体目标为：乌姆盖斯尔的港口设施、伊海军基地和“冥河”导弹储存库；法奥、阿卜杜拉港、卡鲁岛和乌姆迈拉迪姆岛的伊军海岸防御阵地；米纳巴克尔石油终端站及平台和阿马亚石油平台等。为配合空袭，从红海和波斯湾航母战斗群起飞的米海军飞机共完成了1100架次的出动任务。
1991年1月19日，天气骤变，伊拉克上空出现了气象学上称之为“锋面”的恶劣天气，多国部队在随后3天的空中行动受到了严重影响。许多袭击任务被迫取消，一些飞机转而攻击其他不太重要的目标。即使有些飞机按原计划行动，攻击效果也不尽如意。与此同时，执行任务的飞机遇到的危险却越来越大。另外，由于事实证明压制伊拉克“飞毛腿”导弹的任务难度超过战前估计，故多国部队从开战的第三天起抽出相当力量专门对付“飞毛腿”导弹的威胁，并为此调用了原计划攻击其他目标的飞机架次。
从1月17日凌晨到23日夜的一周时间内，多国部队的空中力量共出动各型飞机1.2余万架次，投弹量超过6万吨，重点打击了伊拉克境内和科威特战区内的伊领导指挥设施、发电设施、一体化战略防空系统、电信和c3枢纽、核生化设施以及伊空军和机场等战略性目标群。据米中央总部和情报部门统计，在“沙漠风暴”行动第一周结束时，多国部队对几类预定目标的攻击取得了重大战果。
在开战的第一周内，多国部队的飞机全方位地袭击了伊科各地的伊拉克战略及战术目标群。米空军的f-117a“夜鹰”隐形战斗机、f-16“战隼”多用途战斗机、b-52“同温层堡垒”战略轰炸机、a-10“雷电”ii型攻击机和f-4g“野鼬鼠”电子对抗机、美海军和海军陆战队的a-6e“入侵者”攻击机和fa-18“大黄蜂”战斗攻击机、av-8b“鹞”式垂直起降攻击机，突击了伊拉克防空雷达、通信枢纽和各个军事司令部。英国皇家空军和沙特皇家空军的gr-1战斗轰炸机袭击了伊拉克机场，摧毁了飞机和弹药库，压制了伊防空系统。
通过第一阶段战略性空袭的作战，多国部队空中力量以80的成功率使伊军指挥控制系统、空军基地、防空体系和导弹基地等受到严重破坏，伊军地面部队也遭到沉重打击。多国部队击落伊作战飞机14架，在地面摧毁伊飞机25架以及伊拉克“飞毛腿”导弹机动发射架10多部。在作战中，多国部队共损失飞机22架，其中米国损失14架，英国损失5架，科、沙、意损失各1架。除1架米军fa-18“大黄蜂”战斗机因自身原因坠毁外，其他16架飞机皆被伊军陆基防空火力所击落。