1882年，張之洞任山西巡撫期間奏準(zhǔn)在太原府署西偏明代晉藩寶賢堂故址創(chuàng)立令德堂。

1897年，更名為山西省會(huì)學(xué)堂。

1912年，更名為山西師范學(xué)堂。

1952年，太原市教育局在北肖墻創(chuàng)立太原女子中學(xué)校，成為山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)歷史的正式開(kāi)端。

1955年7月，太原女子中學(xué)更名為太原第十初級(jí)中學(xué)校，并遷往解放路省實(shí)驗(yàn)中學(xué)校址。

1958年，學(xué)校由初級(jí)中學(xué)校更名為山西省太原第十中學(xué)校。

1986年，正式更名為山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)，學(xué)校劃歸省教育廳直接領(lǐng)導(dǎo)。

2000年，學(xué)校在太原市南部的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè)高新校區(qū)（晉陽(yáng)街）。

2009年9月，省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高新校區(qū)落成啟用。

截止2014年，山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)解放校區(qū)占地面積50余畝（3.33萬(wàn)余平方米），有建筑面積2.2萬(wàn)平方米的綜合教學(xué)大樓，建筑面積1.2萬(wàn)平方米的學(xué)生公寓大樓，建筑面積1.8萬(wàn)平方米的教師宿舍大樓，以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓、藝術(shù)樓、體育館和校園廣場(chǎng)等。

山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高新校區(qū)占地面積12萬(wàn)平方米，建筑面積110.2萬(wàn)平方米。包括教學(xué)樓、藝術(shù)樓、綜合實(shí)驗(yàn)樓、教師辦公樓、圖書館、行政辦公樓、公寓樓、學(xué)生食堂和綜合體育館和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。

截止2014年，學(xué)校有教師300余名，專職教師98人，全部擁有大學(xué)本科以上學(xué)歷。教師年齡、教齡、職稱、學(xué)科、性別結(jié)構(gòu)合理。高級(jí)教師63人，一級(jí)教師26人，二級(jí)教師28人；有省特級(jí)教師7人、省學(xué)科帶頭人18人、太原市學(xué)科帶頭人25人、省教學(xué)能手32人、課題組成員20人、太原市教學(xué)能手12人、山西省骨干教師3人、太原市骨干教師20人、太原市名師5人。