Im Jahre 1936, einige Jahre vor dem Baubeginn des Tanklagers, errichtete der Reichsarbeitsdienst das später als Birkenlager bezeichnete Arbeitslager in der Loccumer Heide. Hier waren in Holzbaracken Arbeitskräfte untergebracht, die beim Bau des Schleusenkanals zwischen Lahde und Windheim eingesetzt waren. Der Abraum dieses Kanals, der eine Maßnahme zur Weser-Begradigung war, ist auf einer Feldbahn mit Loren-Zügen hierher gefahren und nördlich des Arbeitslagers zu einer ausgedehnten, bis zu 8 m hohen Halde aufgeschüttet worden.

Ende des Jahres 1939 hat man auf und südlich der Aufschüttung mit dem Bau eines Tanklagers für die Luftwaffe begonnen. Der Baubeginn lag zeitlich bereits nach dem Ausbruch des II. Weltkrieges. Der späte Beginn hatte für dieses Depot einige Folgen. In den ersten Jahren des Krieges waren die Hauptbedarfsträger, die fliegenden Verbände der Luftwaffe, überwiegend weit außerhalb des Heimatgebietes stationiert. Daher bestand zunächst weniger Bedarf an dieser logistischen Einrichtung. Als der Kriegsverlauf später dafür sorgte, daß die Verbände vermehrt zurück ins Reichsgebiet verlegt wurden, sind die Baumaterialien knapp gewesen. Außerdem war die Kraftstoffproduktion ohnehin ständig rückläufig. Dies alles sorgte dafür, daß das Lufttanklager Loccum nicht so ausgebaut wurde, wie anfangs geplant.

In den Jahren ab 1940 wurden die Bauwerke für das Tanklager errichtet. Im Süden entstand der administrative Bereich. Hier, im späteren Steinlager, waren die Verwaltung, Sozialgebäude und ein Labor untergebracht.
Auf dem mittleren Geländestreifen, zwischen Halde und Steinlager errichtete man den Betriebsbereich. Hier waren mehrere Lagergebäude, das Heizwerk sowie Verladerampen angesiedelt.
Im Norden, auf der Halde, wurde der Lagerbereich geschaffen. Die Tanks sind versenkt in die Halde eingebaut worden. Zusätzlich mit Erde überdeckt, waren sie gegen Bombardierungen recht gut geschützt. Insgesamt sollten drei Behältergruppen angelegt werden, die aus jeweils neun im Kreis angeordneten Tanks bestanden. Die jeweils 500 m³ fassenden Stahlbehälter waren dabei von 50 cm starkem Stahlbeton geschützt. Die Arbeiten zogen sich über einige Jahre hin. 1944 sind erst zwei Behältergruppen mit 18 Tanks vollendet. Die dritte Gruppe mit weiteren neun Tanks wurde bis zum Kriegsende nicht mehr fertiggestellt. Die geplante Kapazität hätte bei 27 Tanks 13.500 m³ betragen, realisiert wurden 9.000 m³.
Für die Anbindung des Depots an das Eisenbahnnetz wurde bis Ende 1940 ein über 5 km langes Anschlußgleis zum Bahnhof Münchehagen an die damalige Strecke Leese - Stadthagen gelegt. Innerhalb des Lufttanklagers verliefen mehrere Gleise. Es waren sowohl Verladestationen für Kesselwaggons, als auch Rampen für das Beladen von Güterwagen mit Fässern vorhanden.
Auch die, wie in den meisten vergleichbaren Anlagen vorhandene, Anbindung an das Wasserstraßennetz hatte man begonnen. Bei der kleinen Ortschaft Ilvese wurde an der Weser mit dem Bau eines Ölhafens begonnen. Er wäre über eine rund 6 km lange Pipeline mit dem Tanklager verbunden worden. Das Hafenbecken, Schutzdeiche und einzelne Betriebsgebäude sind zwar noch gebaut worden, ein Durchstich zur Weser fand aber nicht mehr statt. Auch hier machte sich der entfallene Bedarf bemerkbar.
Nach der späten Betriebsaufnahme sind, mangels Masse, nur ein Teil der betriebsfertigen Behälter mit Kraftstoff befüllt worden. Die Lagerkapazitäten sind teilweise dazu genutzt worden, Methanol und Nebelmitteln zu deponieren.

Am 5. oder 6. April 1945 wurde größere Teile des eingelagerten Kraftstoffs vom deutschen Personal in Brand gesetzt. Am 7. April besetzte die 159. Brigade der britischen 11. Armoured Division das Lufttanklager.

 Ab 1945: 
Von den Briten wurden nach dem Krieg zunächst die noch vorhandenen eingelagerten Bestände fortgeschafft. Bis 1946 lebten im Steinlager ehemalige Fremd- und Zwangsarbeiter aus Polen, die nicht in ihre Heimat zurückkehren wollten. Danach mietete der Blindenverband Niedersachsen die Unterkünfte, um hier ein Wohnheim zu betreiben. Auch das Birkenlager wurde zivil als Wohn- und Gewerbegebiet genutzt. Von den Briten ist 1947 ist die Demilitarisierung des ehemaligen Lufttanklagers mit der Sprengung der Treibstofftanks und weiterer Einrichtungen abgeschlossen worden.

Wie bei vielen ehemaligen Militäranlagen kam die Liegenschaft Loccumer Heide nach Aufstellung der Bundeswehr in deren Blickfeld. Ab 1960 sind alle Teile der Anlage wieder von der Truppe genutzt worden. Am 1. März 1960 verlegte das Versorgungsbataillon 36 mit der 1. (Stab), 2. (San) und 4. (Trsp) Kompanie von Langendamm kommend nach Loccum. Sie bezogen das Stein- und das Birkenlager. Auch die Lagergebäude im Betriebsbereich konnten nun wieder genutzt werden. Die Halde und ein nördlich daran anschließendes Heidegebiet wurden nun zum Standortübungsplatz der Garnison. 1962 kam die AusbKp 9/1 dazu. Im nächsten Jahr wuchs die Einheit zum AusbBtl 103 auf. So herrschte für über 10 Jahre im Standort Loccum ein intensiver Betrieb.
In den Jahren 1971 und 1972 folgten aber einschneidende Veränderungen. Zunächst hat man das Ausbildungsbataillon aufgelöst. Im Folgejahr wurde auch das VersBtl 36 im Rahmen der Heeresstruktur 3 aufgelöst und die daraus gebildeten neuen Einheiten verlegt. Nachfolger im Birkenlager ist ein Ausbildungszentrum für Reservisten geworden. Das JgAusbZentr 52/3 unterstand dem Territorialheer. Es bildete im Rahmen von Wehrübungen infanteristische Geräteeinheiten mit ihren mobilmachungsbeorderten Reservisten aus.
Im Steinlager war das Feldersatzbataillon 14 (GerEinh) eingelagert. Dieser Verband, der nur für Wehrübungen oder im Verteidigungsfall aktiviert wurde, unterstand der in Braunschweig stationierten Panzerbrigade 2.
Außerdem hatte das Territorialheer im ehemaligen Betriebsbereich des Tanklagers die Reservelazarettgruppe 7249 (GerEinh) eingelagert. Diese Einheit hätte im Verteidigungsfall ein Lazarett mit einer Kapazität von 200 Betten aufgebaut. Vermutlich wäre dann das Lazarett im Birkenlager eingerichtet worden.

Mit dem Ende des Kalten Krieges folgten auch für den Standort Loccum einige Reduzierungen. 1989 bis Anfang 1990 brachte man in den beiden Lagern vorübergehend Aussiedler aus osteuropäischen Ländern unter. Seit 1997 dient das frühere Birkenlager als Gewerbegebiet. Das Steinlager wurde zeitweilig als Wohnsiedlung genutzt. Inzwischen befindet sich darin wieder eine Betreuungsstätte für Blinde. Die Bauten im Betriebsbereich stehen derzeit zur Veräußerung. Nur der StOÜbPl wird weiterhin von der Bundeswehr benutzt. Er dient der Heeresfliegerwaffenschule aus Bückeburg als Außenlandeplatz.

 Zustand: 
Mehrere historische Gebäude sind im Steinlager und im Birkenlager erhalten geblieben. Auch am Südrand der Halde im Betriebsbereich stehen noch einige Lager- und Betriebsgebäude. Auf der Halde sind zahlreiche Spuren zu finden, meist aber im Trümmerzustand.

 Zugang: 
Frei zugänglich ist nur der südliche Teil des Gebiets. Das nördliche Gelände ist von der Bundeswehr weiterhin als Standortübungsplatz gesperrt.