1975年10月，惠州市委、市政府根据惠阳地区革委会（惠地【1975】76号）文件精神，决定成立“惠州市师范学校”，并任命教育局长蔡尚卿同志兼任校长，黄冠全同志任副校长主持全面工作。
学校始创之地，原是惠州一中在市南郊古塘坳的校办农场。创办之初，条件十分艰苦，当时是个“七无”学校。即：无校门，无围墙，无道路，无教学楼，无办公楼，无运动场，无自来水。只有三排破泥砖屋，十位教职工，平均年龄50多岁。学校第一届招收惠阳、博罗、龙门等地小学民办教师共30名。
1978年学校正式挂牌，纳入全省统一招生。1987年惠阳地区地改市，学校更名为“惠州师范学校”，实行省市共管，面向惠州、河源、汕尾、东莞等地招生。
惠州师范学校从1975年创办，到2000年转办普通高中，共历时25年。25年中，惠州师范学校共培养了5559名学生。他们大多数在教育战线工作，现已成为各级学校的领导或教学骨干，还有不少成为了各级党政领导或企业骨干，为东江地区的教育事业和社会发展做出了不可磨灭的贡献。
2000年4月，学校根据惠州教育发展的需要和市政府的决定，由中师转办高中，并更名为“惠州市高级中学”。
2002年4月，为了拓展改革与发展空间，更有利于创牌与发展，学校在上级支持下，再次更名为“惠州市实验中学”。
在科学发展观的指引下，学校树立“以人为本，以质量与特色立校”的办学理念，确立以创办“高质量、有特色、现代化的一流名校”为办学目标，发扬前辈们艰苦创业的优良传统与作风，不畏艰难，顽强拚搏，大胆改革，勇于创新，广纳四方贤才，争取八方支持，不断完善办学条件，不断打造优质团队，不断优化学校管理，不断创新育人机制，大力推进改革与发展。
在改革与发展的道路上，学校成功实现了三次大跨越：2003年成为惠州市一级学校，2006年成为广东省一级学校，2008年成为广东省国家级示范性普通高中。办学质量稳步提高。学校在探索中前进，在改革中发展，在拼搏中进步，逐步由小到大，由弱到强。通过不断的努力，取得了明显的进步。
同时，学校也打造了一支有强烈事业心和使命感、师德高尚、业务精湛、勇于创新、充满活力的管理团队和教师团队；构建了一套民主、科学、有效的管理机制和科学的育人机制；形成了教师勤教乐教，学生勤学好学，师生团结和谐、奋发有为的校园文化和优良校风；实现了学校特色资源的优化整合，并逐渐形成了自己的办学特色。
学校先后通过政府直接投入和政府贴息学校向银行贷款等多种形式筹资5000多万元，新建了综合实验大楼、教学楼、图书馆、学生食堂、学生宿舍，改扩建运动场、艺术楼等一系列工程建设，使学校建筑面积增加了3万多平方米，校园环境明显改变，办学条件明显改善，学校面貌焕然一新。
学校先后荣获“全国心理健康教育特色学校”、“全国十一五教育科研先进集体” 、“广东省中小学心理健康教育先进单位”、“广东省依法治校示范校”、“广东省校本培训示范校”、“广东省语言文字规范化示范校”、“广东省校务公开A级贯标单位”、“ 广东省中小学教师继续教育校本培训示范校” 、“广东省厂务公开民主管理先进单位”、“惠州市安全文明校园”、“惠州市安全保卫先进单位”、“惠州市十佳文明学校”等荣誉称号，并发展成为一所拥有师生5000多人的广东省国家级示范性普通高中。
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