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舊金山機場在過去的數載中不斷地擴張。最近一次是在2000年12月以成本十億元興建的新國際線航廈，取代第二航廈。此航廈擁有一個世界級、關於航空的圖書館和博物館<ref>[http://www.sfoarts.org/About/Aviation/ALARC.html 機場航廈展覽(英)] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060202152724/http://www.sfoarts.org/About/Aviation/ALARC.html |date=2006-02-02 }}</ref>。[[灣區捷運]]的舊金山機場延伸線在2003年6月22日通車。旅客可以在國際線航廈搭乘往舊金山市區和東灣地區的捷運列車。捷運亦提供週間夜間及週末往[[密爾布瑞 (加利福尼亞州)|密爾布瑞]]車站的服務，乘客可以轉乘[[加州通勤鐵路]]往[[聖荷西]]和[[舊金山半島]]，或[[SamTrans]]公車前往舊金山半島，但週間日間往密爾布瑞的旅客必須搭乘往舊金山的列車並在聖布魯諾換車<ref name="BART">{{cite web | title = 灣區捷運系統地圖 | url = http://www.bart.gov/stations/index.aspx | accessdate = 2009年9月 }}</ref>。[[旧金山国际机场旅客捷运系统]]機場運輸系統於2003年開始投入服務，用小型列車接載旅行來往各航厦、停車場、BART車站和租車中心。

在惡劣的天氣下，舊金山機場的四條跑道中只有一條能夠使用，所以經常會有嚴重的延誤。機場計劃者曾提議把跑道延長至[[舊金山灣]]以迎合新一代的超大型客機。根據法例規定，填海所得出來的土地需要在灣內的其他地方去作補償。這些提議都受環保份子的抗議，因為他們害怕會損害在機場附近的生態環境和灣區的水質。

== 航廈規劃 ==

=== 第一航廈 ===

舊稱南航廈（South Terminal）的第一航廈是由登機區B（Boarding Area B）和登機區C（Boarding Area C）所組成的，原有建築於1963年開放使用。於1974年增建的登機廳A（Rotunda A）在全美航空和中西航空於2005年12月1日搬遷至登機區B後關閉，並於2007年第二航廈整修工程完成後被拆除。

* 登机口：'''B1-B27, C1-C11'''<ref name="gate-renumbering">{{cite news|url=https://www.flysfo.com/gate-renumbering|title=New Gate Numbering System at SFO|publisher=SFO|date=2019-10-16|accessdate=2020-01-13}}</ref>

=== 第二航廈 ===

第二航廈在1954年啟用時的名稱是中央航廈（Central Terminal），自1974年起到2000年新國際航廈啟用前第二航廈也曾是舊金山國際機場的國際航廈。2000年後封閉整修，於2011年4月完工，由[[美國航空]]及[[阿拉斯加航空]]進駐，並設有美國航空貴賓室。

=== 國際航廈 ===

於2000年12月啟用的舊金山國際機場國際航廈是目前[[北美洲]]最大的國際航廈，也是目前建築在有[[地震]]保護功能的[[地基隔離器]]上的全世界最大建築物。它被用來取代2000年前仍是舊金山國際機場國際航廈的第二航廈。舊金山機場國際航廈的登機區主要分為二層樓，上層主要由餐廳和商店所使用，下層則主要是登機門的候機室。一件有趣的事是旅客不會在舊金山機場國際航廈找到任何尋常的速食店，取而代之的是由[[舊金山灣區]]著名餐廳以它們本店為版本的所經營的快餐店。2019年11月13日，该航站楼的出发大厅被命名为“李孟贤市长国际航站楼离港大厅”，以纪念旧金山已故华裔市长[[李孟贤]]<ref>{{cite news|url=https://sfbay.ca/2019/11/13/late-mayor-ed-lee-memorialized-at-sfos-departures-hall/|title=Late Mayor Ed Lee memorialized at SFO departures hall|publisher=SFBay|date=2019-11-13|accessdate=2019-12-16}}</ref>。

由於可供擴建的空間已所剩無幾，新國際航廈基本上是以相對昂貴的費用建築在機場的主要通路之上。這個地點好處是新航廈與舊航廈以停車場為中心形成了一個連續的圓環；壞處是新國際航廈不能使用原有的道路系統而必須建築它專用的複雜交流道與一旁的101号美国国道連接。