三门峡市一高创办于清光绪三十一年（1905年）。其前身直隶陕州中学堂，是清末新政时期由陕州召南书院改制而成的三门峡市辖区第一所新式中学。1916年被民国河南省教育厅定名为省立第九中学，系三门峡地区成立时间最早、办学历史最长的现代中等学堂。1959年1月，学校正式定名为三门峡市第一高级中学。同年7月，时任全国人大常委会副委员长、中国科学院院长的文化巨匠郭沫若亲笔题写校名并与师生见面。1981年，学校于三门峡市湖滨区建设路中段12号恢复重建并招生。

学校为河南省首批示范性普通高中，河南省“文明校园”标兵。先后荣获国家级人工智能教育特色单位、全国校园网建设示范单位、全国青少年校园足球特色学校，河南省办学规范化先进单位、中小学德育工作先进集体、科技教育活动特色学校、心理健康教育示范校、甲骨文教育特色学校、中小学劳动技能教育特色学校、党建示范校等荣誉称号。

学校确立“理想·担当”的教育主题，凝练概括出“面向全体、尊重差异、多元卓越、全面发展”的育人理念，丰富完善了以学校精神、校风、校训、教风、学风为主要内涵的精神文化体系，确立了“创新教育、创育新人”的办学特色，进一步明确了“创办一所育人特色鲜明、人文气息浓郁、厚植家国情怀、融入国际理解，在市域有示范效应，在省内有重要影响的综合创新类学术型普通高中”的战略定位。

学校重建40年来，高考成绩多年在原洛阳地区和三门峡市位居第一、名列前茅。5人先后获得全市高考状元，21人考入清华大学、北京大学，30余人被保送进入北京师范大学、中国青年政治学院等等著名学府，涌现出了一大批优秀毕业生，如中共河南省委原第一书记吴芝圃，开国大校、新疆军区原副参谋长任晨，河南省民政厅原厅长蔡迈轮，河南省政府原副秘书长、省外贸厅原厅长侯国富，哈佛大学博士后、清华大学副教授邓柯，苏州大学机电工程学院教授、博导、副院长陈涛，北京大学博士、副教授刘子瑜，长征五号总体副主任设计师刘秉，德国基尔大学物理系火星探测组组长郭静楠，碧桂园集团副总裁杨海波，中国黄金集团金银制品有限公司副总经理卫合理，中国春晖计划海外储备人才王宝康等。

由于培养了大批优秀人才，取得了良好的办学效益和社会效益，学校成为山东大学、中南大学、大连理工大学、西北工业大学、西北农林科技大学、空军工程大学等名校的优质生源基地。学校着力拓展国际教育合作空间，先后与美国、日本、韩国、西班牙等国家和地区十余家学校和教育机构建立友好合作关系。开设日语小语种教学实验，成为我市首家与日本高校签署教育合作协议的普通高中。