盧灣高級中學的前身是盧灣中學，1953年建校，是建國后上海市人民政府首批創建的新型完全中學之一，1978年被列為盧灣區重點中學。1999年盧灣中學高中部與上海市第十二中學高中部合并，更名為盧灣高級中學。2005年學校被評為上海市實驗性示范性高中。自2010年實施“創新素養培育實驗項目”，2012年與加拿大合作開辦BC海外高中課程項目。
進入21世紀，盧灣高級中學站在“上海市實驗性示范性高中”的新起點上，傳承理科特長和科技教育特色，提出“科學教育樹人，人文精神立魂”的辦學理念。三屆校長堅持不懈地“疊羅漢”，分別以《普通高中學校加強科學教育，提升學生的科學素養》、《高中科學教育內容標準及實施策略的研究》、《高中學校科學教育課堂教學改革行動研究》，三輪辦學實驗課題，引領學校在創新中穩步、持續發展。學校被評為上海市科技教育特色示范學校、上海市藝術特色學校、中國青少年科學素質2049培育計劃試點學校、聯合國《環境、人口與可持續發展教育（EPD）》項目實驗基地、上海市頭腦奧林匹克特色學校、上海市教師專業發展學校暨見習教師規范化培訓基地、上海市“二期”課改基地。連續多年被評為上海市綠色學校、上海市文明單位、上海市中小學行為規范示范校，2011年學校被命名為“上海科學會堂青少年科學社盧灣高級中學分社”，2012年獲得全國未成年人思想道德教育工作先進單位等榮譽稱號。2003年學校心理中心成立以來，不斷發展，成為盧灣教育小區心理健康教育中心、黃浦區未成年人心理健康教育指導中心和家庭教育指導中心、上海教師心理健康發展服務中心黃浦咨詢點、上海市心理健康教育示范校，學校心理教育的示范輻射效應不斷彰顯。
學校秉承“科學教育樹人，人文精神立魂”的辦學思想，著力于培養學生的創新精神和實踐能力，讓學生在“科學教育”的浸潤下成長，帶著“科學教育”的烙印走向社會，這是學校科學教育的培養方向。學校提出了科學教育的培養目標：以學生發展為本，面向全體學生，培養具有高度科學素養和人文精神，具有終身可持續發展能力的新一代高中學生，著力培養學生“科學認知”的知識和技能；“科學實踐”的意識和能力；“科學立身”的態度和精神。盧灣高級中學以“科學教育”為特色的辦學實踐在上海乃至全國都具有了一定的影響，在國內以至國際的科技比賽中捷報頻傳。近幾年，學生共獲世界級獎項十余項，多名同學代表中國赴美參加國際青少年創新大賽，獲得等第獎。兩名學生祝之瑞、楊立青的名字被國際太空組織用以小行星命名。此外，國家級獎項40項，市級獎項253項，共有30余名學生獲上海市“明日科技之星”等稱號。
同時，學校通過藝術教育，加強對學生人文精神的培育與浸潤，科學之花在這片充滿高雅藝術之氣的沃土上盛開，2008年，學校成為“十一五”期間首批上海市藝術教育特色學校。
科學教育的辦學實踐，為學生的創新實踐活動搭建了平臺；藝術人文的綜合培養，為學生素質的全面提升打下了基礎。在盧灣這片創新教育的土壤上將會培育出更多創新型人才。
