南京市第一中學溯源于1907年創設的崇文學堂，1927年，李清悚校長在崇文學堂舊址創辦南京中區實驗學校，蔡元培先生題寫“開校紀念”碑文。1933年，學校改稱“南京市立第一中學”，是南京市第一所公辦中學。新中國成立后，學校更名為南京市第一中學，是南京市教育局直屬中學之一。1953年，學校被確定為14所江蘇省重點中學之一;1998年，學校深化素質教育，推行“中學導師制”;2000年，學校被評為國家級示范高中、江蘇省模范學校;2004年，被評為首批江蘇省四星級高中。學校曾榮獲全國文明校園、全國學校藝術教育先進單位、全國學校體育教育先進單位、江蘇省文明單位、江蘇省先進基層黨組織、南京市基礎教育課程改革先進集體等榮譽。

在115年的辦學歷程中，學校秉承“求真”校訓，勇擔社會責任，培養了數以萬計的優秀學子。其中，既有以茅以升、李澤椿、金翔龍、汪承灝、饒子和等30位院士為代表的科學家;又有以宗白華、水華、馮法祀為代表的文化藝術大師;既有大批在科技、教育、藝術、軍事、體育等領域的領軍人物，更有千萬堅守在平凡崗位上創造不平凡業績的勞動者。

學校名師云集，師資隊伍實力雄厚。現有江蘇省特級教師7人，正高級教師13人，南京市學科教學帶頭人47人，南京市優秀青年教師51人，寧教杰青計劃入選2人，名特優教師占全校教師總數約40%。

新時代以來，學校全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，堅持五育并舉，貫徹“成全人 成全人 全成人”的辦學理念，秉持“舒展，教育最美的姿態”的教育追求，努力辦高品質的普通高中教育。

學校以科學教育為特色，特別重視拔尖創新基礎人才的早期培養。全省首個普通高中課程改革實驗項目——“院士1課堂”于2021年5月正式開講，三年內邀請100名院士走進一中，傳播科學精神和科學家精神;2021年6月，江蘇少年工程院在學校掛牌成立，致力于發現和培養未來工程技術類人才，目前已有近40余名學生成為江蘇少工院的正式成員;2022年5月，南京市數理人才貫通培育實驗項目落戶南京一中，探索育人方式改革，培養數學、物理等基礎學科人才，服務國家戰略需求。各類課程豐富多彩，開設了科技、人文、體育、藝術等60多個校本課程和社團，打造了“迎新大集”“慈善行走”等多個特色活動，排球隊、交響樂團屢獲全國金獎，育人成果豐碩。

學校建設有以學習為中心的全學科課程基地，其中高中物理課程基地、環境生物技術課程基地、地理綜合實踐課程基地及高中語文教研基地為4個省級基地。學校注重教學研究，創新教學組織形式和教育教學方式。2014年，學校申報的國家級課題《普通高中學生科學素養發展的研究》順利結項;2015年，“指向深度學習的學歷案研究”入選江蘇省基礎教育前瞻性教學改革實驗項目;2017年，學歷案項目獲“江蘇省教學成果獎(基礎教育類)”一等獎;2018年，學歷案項目獲“基礎教育國家級教育學成果獎”二等獎;2022年，學校國家社科基金課題《新時代普通高中科技創新后備人才培養模式研究》順利開題并深入推進研究。

近年來，學校積極響應市委市政府的號召，主動承擔優質教育資源輻射的社會責任，基本形成兩個高中部校區跨江一體發展、三個義務教育集團全新發力、若干個初中辦學分校的辦學大格局和大規模，為教育高質量發展貢獻了百年一中的智慧和力量。