1867年（清同治六年），浙江省臺州中學之前身——“廣文書院”（後改名三臺書院）創辦。
1902年（清光緒二十八年），臺州太守徐承禮奉詔令改“三臺書院”為“三臺中學堂”。
1906年（清光緒三十二年），監督喻長霖添建校舍樓房兩所，開辟操場壹片。
1907年（清光緒三十三年）秋，周繼瀠任監督，學堂再行改革，改名為官立臺州府中學堂。
1911年（清宣統三年），學堂改名為浙江省立第六中學堂。
1912年（中華民國元年），學堂改名為浙江省第六中學校，監督亦改稱校長。
1916年，師範部劃出，於白雲山（北固山）下正學書院舊址（現臺州初級中學東半部分）單獨成立會稽道師範第三講習所。
1917年，學校定名為浙江省第六師範。
1922年，六師又奉命並回六中統轄，而校址保留，從此，臺州中學遂發展到北山路老校址（今臺州初級中學）。
1937年，學校增設高中部，並改名為浙江省立臺州中學。
1949年6月開始，第六專署文教科與華東軍區臨海市軍事管制委員會，學校接管小組先後接管了臺州中學、臨海師範、臺州師範、建成中學及聖心中學，合並為臺州中學。
在城隍山（原建成中學處）設臺中師範部（1950年獨立為臺州師範）；在海門設臺中分部（1954年獨立為海門初級中學，今臺州壹中）。
1953年1月，學校被定為浙江省重點中學。
1956年，學校改名為臨海第壹中學。
1978年8月，學校第三次被定為省重點中學。
1981年3月，學校再次被定為省首批辦好的十八所重點中學之壹。
1985年，學校復名為臺州中學。
1996年，學校被評為浙江省壹級重點中學。
1998年，初中部分出，立為臺州初級中學（壹年後完全自立）。
2004年，學校開始搬遷。
2007年，學校全部搬遷到新校區，老校區置換給臺州初級中學。
2014年12月，學校被確認為浙江省壹級普通高中特色示範學校。