黑龍江省實驗中學創建于1948年，前身是哈鐵一中，1978年被確立為首批辦好的省重點中學，2002年被評為省級示范性普通高中，2004年劃歸省教育廳直接管理，2005年4月，正式更名為黑龍江省實驗中學。

各科實驗室、電教室、微機室、技術室、語音室、圖書館、電子閱覽室、音樂美術教室、陶藝雕塑室、千兆校園網等都達到國家級示范高中標準。體育館、操場、塑膠運動場可供學生開展豐富多彩的體育活動。學生食堂能容納千人同時就餐，飲水為純凈水。

學校入選教育部教指委1人、教育部實驗人才庫2人，博士3人，碩士占比70%以上，正高級教師5人，特級教師4人，省市骨干教師90余人。學校是哈市領航示范發展共同體領航學校，教學改革成果在全省推廣。

學校是AFS國際文化交流項目學校(由省教育廳批準，借助AFS國際文化交流項目與美國、德國、英國、意大利、芬蘭、比利時、泰國、丹麥等30多個國家互派留學生);與美國休斯敦國際學校合辦孔子課堂，多次師生互訪，共享教學資源。多次接待美國、法國、烏克蘭、加拿大等國家教育考察團訪問。

2018年學校創辦OSSD中加實驗班，與加拿大安大略省的安博遜高中合作辦學，納入市招生計劃招生。學生在讀期間將獲得兩校學籍，采取“2+1”的人才培養模式，即高一、高二在省實驗就讀，主要學習加拿大高中課程，學生還可自愿學習國內課程，如通過我省學業水平測試，將獲省實驗中學畢業證，高三時前往安博遜高中留學一年，學習加拿大12年級課程，畢業時獲得安博遜高中畢業證。

學校被評為“全國文明單位”、“全國教育系統先進集體”、“省五一勞動獎狀”單位，是全國現代教育技術實驗學校、全國群眾性體育活動先進學校、中國首批校園文學重點基地校、全國首批中小學心里健康教育特色學校、省德育工作先進單位、省課程改革先進集體、省科研先進集體;是南開大學、山東大學、華中科技大學名校優秀生源基地，清華、北大等幾十所院校自主招生生源基地，AFS國際文化交流金牌項目學校，“孔子課堂”項目學校。

學校全力構建適應學生發展的課程體系。在開齊、開滿國家課程的基礎上，開發和開設具有學校特色的校本課程。校本課程的開設重要的是給學生更多的選擇，為學生的發展提供更多的可能。