天津市實驗中學是一所具有90余年歷史的老校。創建于1923年，前身是由法國天主教耶穌教會創辦的天津市工商學院附屬中學，是天津市一所知名的老校。1954年遷入現址天津市河西區平山道一號。1981年改名為天津市實驗中學，是天津市教育委員會直屬重點中學之一。

學校始終繼承著“敬業、愛生、嚴謹、探求”的教風和“勤學、善問、博聞、務實”的學風，為祖國培養了大批棟梁人才，如世界核物理學家袁家騮博士、紅學專家周汝昌、藝術家沈湘、歌唱家婁乾貴、中國工程院院士醫學家石學敏、中國工程院院士郭應祿以及現任國務院新聞辦公室主任趙啟正、體操運動健將鮑乃健、世界網壇冠軍劉樹華等，被譽為“津門名校、沽上之光”。

學校把“為學生終身發展奠基”作為辦學理念，大膽探索，1998年在天津市政府、市教委的支持下，率先進行示范校建設，至今已形成占地約7公頃、總建筑面積80000平方米的規模。學校擁有國內一流的數字網絡教學系統、多媒體閉路電視教學系統、電子政務辦公系統；擁有數字圖書館庫和藏書15萬余冊的圖書館、多功能數字演播廳、各類多媒體專用教室和先進的理化生實驗室、創新實驗室、心理健康服務中心；擁有設計人性化、設備現代化的普通教室；擁有10000多平方米的體育藝術館和鋪有塑膠跑道、人工草皮的室外田徑場。校園環境優美、高雅，為培養個性特長突出且全面發展的合格人才提供了堅實的基礎。

為實現“為學生終身發展奠基”的辦學理念，實驗中學不斷錘煉教師隊伍。截至2014年，擁有分布在6個學科的12名特級教師，有已獲得或正在攻讀碩士學位的教師87名，有研究生課程班畢業的教師90余位。有市級學科帶頭人12名。擁有市十佳青年教師5人，市十佳班主任3名，有全國優秀教師2名。1994年成立了以數學特級教師王連笑為首的數學奧林匹克教練組，經中國數學奧委會評定，現有高級教練員2名、一級教練員6名、二級教練員4名，名列天津市之首，其實力在全國的中學處于領先地位，數學組還被評為全國勞動模范先進集體、天津市“工人先鋒號”。為培養個性特長突出且全面發展的合格人才提供了雄厚的師資力量。

為實現“為學生終身發展奠基”的辦學理念，學校不斷探索素質教育模式，設立有數學、英語、藝術特長班，中新合作雙語班、IB國際文憑項目實驗班；組建有全市較高水平的各類學生藝術社團10余個；開設有種類繁多、內容新穎的活動課、選修課近百項，為培養個性特長突出且全面發展的合格人才創設了豐厚的物質環境。

為實現“為學生終身發展奠基”的辦學理念，向國際一流水平學校邁進，在全市最先成立了國際部，至今已與26個國家和地區的29所學校建立了友好關系，每年有十幾位教師和百余名學生出國學習訪問。曾成功舉辦了三屆國際教育論壇，并創辦了對外漢語教學“泰國分校”，為培養新世紀全面發展的合格人才搭建了通向世界的平臺。