Il 102° Gruppo viene costituito nel corso della 2ª Guerra Mondiale nel 1942, accorpando due Squadriglie Autonome dotate di Ju 87 – i famosi Stuka, che la Regia Aeronautica acquisisce dai tedeschi – e due settimane dopo entra a far parte del ricostituito 5° Stormo Tuffatori assieme al 101° Gruppo. Affronta subito intensi cicli di operazioni nel Mediterraneo e su Malta, subendo forti perdite.

L’armistizio con gli Alleati dell’8 settembre 1943 lo coglie in sud Italia e lì rimane, entrando nell’organico dell’Unità Aerea con la quasi totalità degli altri reparti di volo superstiti della Regia Aeronautica presenti nelle regioni meridionali e nelle isole sotto occupazione alleata. Partecipa alla Guerra di Liberazione e un paio d’anni dopo la fine della guerra è tra i primi reparti di volo a tornare in Italia settentrionale, stanziandosi su aeroporti appena riconsegnati all’Aeronautica Militare dagli Alleati a seguito del Trattato di Pace.

L’era del jet per il 102° Gruppo inizia nel 1952 con la consegna degli F-84G Thunderjet e con il riequipaggiamento con il successivo F-84F Thunderstreak inizia l’addestramento al compito di attacco nucleare, comunemente definito strike. Nel 1993 cessa il legame con il 5° Stormo, in quanto contestualmente al passaggio della sua linea di volo dall’F-104S.ASA al Tornado IDS avviene anche il trasferimento al 6° Stormo a Ghedi. Con questa operazione si realizza la concentrazione delle capacità strike dell’AM in un unico reparto, anche se quelle del 102° saranno più avanti limitate dal suo nuovo compito principale di addestramento per la linea Tornado. Lo strike torna a essere all’ordine del giorno del 102° con l’attuale dotazione di F-35A.

Il 102° Gruppo si definisce intitolato alla memoria del magg. Giuseppe Cenni, Medaglia d’Oro al Valor Militare (MOVM), primo comandante e asso della Caccia, anche se di tale tradizionale intitolazione non risulterebbe un riconoscimento ufficiale da parte dello Stato Maggiore.