一、艰苦创建时期 国立贵州战时中学（1944——1946） 1944年底，国民政府教育部以“西南失学失业青年赈济委员会”的名义在贵阳筹建一所战时中学，学校校址设在贵阳市次南门外新桥桥头的泰和庄（现在贵州省实验中学校址）。
1945年春，战时中学在泰和庄正式挂牌，学校全称为：教育部青年失学失业辅导委员会国立贵州战时中学，任命周封岐为校长，学校是一所全日制完全中学，学制为高、初中各三年共六年，春秋两季招生，招生对象主要为全国各地逃难来筑的失学青年。
1945年3月，第一期招收了19个班共1000余人，为当时贵阳规模最大的一所全公费的完全中学。
1945年，日本宣布投降，战时中学一部分学生离校返回原籍，余下学生有500余人，秋季面向贵阳地区招收品学兼优而家庭经济拮据的学生。 省立贵州中学（1946——1947） 1946年春，国立贵州战时中学由国民政府贵州省教育厅接办，更名为省立贵州中学，周封歧仍任校长。
1946年底，国民政府以“教育经费困难”为由，限令撤销省立贵州中学。
1947年初，贵州省教育厅奉令撤销省立贵州中学。 私立贵阳中山中学（1947——1950） 1947年3月，周封歧用省立贵州中学校舍及设备，设立私立贵阳中山中学，周封歧任校长，中山中学为纪念孙中山而得名，校庆日定于11月12日（即孙中山的诞辰之日）。
1949年11月，贵阳解放，贵州省军管会接管私立贵阳中山中学。
1949年12月，贵州省军管会下文，原省立贵阳高级中学、省立贵阳中学、私立贵阳中山中学、贵阳师院附中合并为贵阳中学。
二、重建恢复时期 贵阳市第二十中学（1962—1984） 1950年，私立贵阳中山中学与省立贵阳高级中学、省立贵阳中学、国立贵阳师院附中、私立伯群中学五校合并为贵阳中学，原贵阳中学刘薰宇任校长，原贵阳中山中学李忻任副校长。
1952年，贵阳二中、三中成立，贵阳中学改名为贵阳一中。合并后的贵阳一中分为高中部和初中部，初中部在原贵阳私立中山中学的校址。
1954年初中部迁到一中校本部，之后原中山中学校址曾一度改作贵阳师专，此后长达12年的时间里，老校仅仅作为贵阳一中的初中部。
1962年，贵阳市政府决定在原私立贵阳中山中学校址上新建贵阳第二十中学，委派黄行生、欧毓坤、葛顺昌等组成建校小组负责贵阳二十中的筹建工作，陆续从各中学、中专、贵大调拨一批教师作为骨干。
1962年秋，学校正式招生并于9月1日开学上课，从此老校摆脱从属身份新生。
1973年，开办高中，招收高一学生150多人，学校恢复完中。
三、稳步发展时期 贵州教育学院实验中学（1984—2009） 1984年10月，经贵州省人民政府批准，贵阳二十中划归贵州教育学院（现贵州师范学院），更名为“贵州教育学院实验中学”，直属贵州省教育厅，并定为省级重点中学。
1995年，通过贵州省普九义务教育达标验收。
2000年，省教育厅评为“贵州省现代教育技术实验学校”。
2003年，被评为贵州省示范性高中。
2003年，通过省级示范性高中评估，被评为贵州省示范性高中。
2006年3月，启动与北京师范大学的教育合作，成为“北京师范大学基础教育实验学校”。
2008年，成为中国国家留学基金管理委员会留学预科学院出国留学人才选拔基地，瑞典大学选拔中国优秀高中生基地。
2008年，贵州省环保局、教育厅授予“贵州省绿色学校”。
2009年，正式更名为贵州省实验中学。
