1882年，洋務運動著名領袖、近代史上傑出的教育家張之洞任山西巡撫時，創辦了當時山西省的最高學府——淩德堂書院(地址是今天的實驗中學)。
1905改為山西師範學校，
1952改為太原女子中學，
1955改為太原市第十中學。
1986年4月，經山西省人民政府批準，更名為實驗中學。
辦學的人文內涵:師生為本、多元和諧發展。
校訓:立德樹人，實驗出真知。
校風:追求卓越與完美，信任學習與合作，崇尚文化與智慧。
教學理念:讓學生在體驗和探究中學習，讓學生在活動創新中提高。
學生的培養目標:高誌向、高素養、高能力、高知識。
學生推崇和追求:誠實、責任、友善、正直、智慧、愛美、優雅、堅持。省級重點中學
實驗中學是省教育廳管理的省級重點中學，歷史120年。學校在全省、全國同類學校中享有較高聲譽。是全國20所省級實驗中學的創校和管校。與清華、北大等多所名校保持友好關系，與北大附中等多所名校建立友好學校。
學校占地50多畝，建築面積4萬平方米。高中26所，初中16所。
學校名譽校長為教育部顧問、教育部中學校長培訓中心主任、華東師範大學博士生導師陳育坤教授。校長是張卓宇副教授，北京大學碩士畢業。曾任大學教務處主任，從事教育理論研究多年。學校有12名省級學科帶頭人，9名特級教師。2001到2002年3月，多次邀請學校老師講課，山東省教育廳、北京市西城區教委、北大青鳥網站都留下了老師。同時，學校接待和考察了近20個省市。
學校教學質量處於全省領先水平，塑造了山西省名校形象，被社會譽為“山西第壹校”。中考、高考成績在全省名列前茅，導致理工類、文史類、外語類總分第壹，單科多次全省第壹。2001中考566、579的學生比例太原第壹，總平均分比同類重點學校高50分。同年高考，清華、北大(大壹)錄取率全省第壹，本科錄取率87.42%，太原第壹；理工科重點達標率60.38%，理工科本科89.23%，文史類55.1%，文史類本科77.55%，均居太原市首位。學生在全國比賽中也取得了優異的成績。
2000級實驗班參加2001全國高中數學競賽，有壹名學生獲得壹等獎。在2001全國高中化學競賽中，有17名學生獲獎，其中有2人獲得壹等獎。2002年中國數學奧林匹克，有個同學得了二等獎，是山西最好的成績。2001實驗班參加了2002年全國中學生英語競賽，兩人獲得特等獎，四人獲得壹等獎。
實驗中學的學校定位是:根據社會發展的需要和教育本身的規律，做壹所具有窗口性、示範性、實驗性的學術型中學，為高層次人才的成長發展打下堅實的基礎，為大學特別是名牌大學輸送合格的生源。