Bonsoir Linee,
Ils me regardent avec un air impatient.
Avec « avoir l’air », l’adjectif s’accorde avec le sujet quand « avoir l’air’ signifie « sembler » , « paraître » .
L’adjectif s’accorde avec « air » quand celui -ci est suivi d’un complément ou s’il qualifie « air ».

Dans votre cas, il ne s’agit pas de l’expression « avoir l’air ».  « Impatient » qualifie l’air donc on accorde au singulier pluriel.