南京市第一中學(xué)溯源于光緒三十三年（1907年）創(chuàng)設(shè)的崇文學(xué)堂，校址為清代江寧府署箭道、西花園舊址。不久思益學(xué)校（1903年創(chuàng)辦）并入，其后學(xué)校三易校名。
1927年，李清悚先生創(chuàng)辦首都中區(qū)實驗學(xué)校，實踐陶行知教育思想。1933年，學(xué)校改稱南京市立第一中學(xué)。1937年抗戰(zhàn)爆發(fā)，部分師生西遷，與蘇浙皖入蜀師生聯(lián)合成立國立二中。1945年，學(xué)校于原址復(fù)校，推行“真教育”。
新中國成立后首任校長朱剛倡導(dǎo)“為祖國而教，為祖國而學(xué)”。1953年，學(xué)校被確定為14所江蘇省重點中學(xué)之一。1998年，學(xué)校深化素質(zhì)教育，推行“中學(xué)導(dǎo)師制”。2000年，學(xué)校被評為國家級示范高中、江蘇省模范學(xué)校。2004年，被評為首批江蘇省四星級高中。
2010年，學(xué)校明確了“培養(yǎng)人格健全、具有創(chuàng)新素養(yǎng)的現(xiàn)代公民”的育人目標(biāo)，積極探索創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式，開啟國際化進(jìn)程，續(xù)寫新的百年華章。