Det tvåmotoriga transportplanet CN235 störtade i ett landsbygdsområde nära staden Codazzi, i Cesarprovinsen, efter att ha rapporterat motorproblem.
Colombias president Juan Manuel Santos beskrev offren som hjältar.
En undersökning av orsaken till kraschen har beordrats, säger kommendörkaptenen för Colombias flygvapen, Gen Carlos Bueno.
Colombianska medier rapporterade (på spanska) att lokalbefolkningen sade att planet hade träffats av blixten.
Alla de som dödades var medlemmar av det colombianska flygvapnet.
CN235 tillverkas av Airbus, som sade i ett uttalande att planet i fråga tillverkades 1998 i Sevilla.
Ett colombianskt flygplan har kraschat i norra delen av landet och dödat alla elva ombord.