灵丘一中前身为灵丘县立师范学校，创办于一九五一年三月。一九五二年改名为灵丘中学，增设初中班。一九五八年增设高中班，成为完全中学。一九七二年停招初中班，成为高级中学。一九八九年八月，更名为灵丘县第一中学校。

学校初建时校址设在县城关府君庙（大庙），后称“西校”。一九六八年全部迁入位于县城北部的新校，称“东校”，占地八十余亩。二00六年四月，灵丘县委、县政府大力实施“科教兴县”战略，投亿元巨资将学校迁建于县城东原农场，当年十月十九日奠基动工，二00八年八月竣工搬迁。新校共占地五百亩，目前已建成的各项建筑占地面积二百四十八亩，总建筑面积六万余平方米。

学校现为十八轨制，在校生2790人，教职工217人，专任教师194人，教师学历全部达标，其中研究生学历4人。高级教师55人，中级教师60人；山西省特级教师1人，省级学科带头人、骨干教师3人，市级学科带头人、骨干教师、教学能手54人；中共党员52人。学校承担省、市重点研究课题6个，教学研究成果丰硕，近年来教师在国家、省、市级刊物上发表论文500多篇，获省、市级各类优质课奖60余人次。

学校教育教学设施齐全：80多个教室全部配备了多媒体教学设施；按国家一类标准装备了17个理化生实验室、探究实验室、地理声光电实景模拟实验室、通用技术实验室以及天文观象台；图书馆藏书10万余册，电子备课室图书7万余册；建有可以容纳1000多人的多功能报告厅，高标准的塑胶田径运动场以及足球、篮球、排球场；有五幢学生公寓和能同时供3300人就餐的宽敞明亮的餐厅，教学楼、公寓楼饮用纯净水输送实现全覆盖；计算机局域网、校园监控、语音播放等使校园工作、学习、生活实现现代化、信息化；校园内芳草绿树满目，公园廊亭雅致，自然环境和人文环境和谐优美。

多年来，学校坚持“以人为本，注重发展，办人民满意的学校”的办学理念，坚持人文关怀与制度管理相结合的管理模式，坚持把改革创新作为兴校之魂，在艰难中谋发展，在规范中求进步，在内涵上做文章，各项工作取得丰硕成果，先后为清华大学、北京大学、中国人民大学、浙江大学、复旦大学、上海交通大学等名校输送了大批人才。高考升学率连年攀升，2012年达二本线245人；2013年达二本线359人；2014年达二本线340人，王杰同学被清华大学录取，朱富海同学被北京大学录取；2015年达二本线430人，张芙作同学被清华大学录取，赵晓燕、张瑞敏、白雪、王文玉同学被北京大学录取。高考成绩连续多年居大同市七县高中之首。

学校先后被评为“山西省文明学校”、“山西省德育示范学校”、 “山西省绿色学校”等荣誉称号，2009年成功跨入“山西省示范高中”行列。《中国教育报》《山西教育》《地方聚焦》等媒体，曾多次对灵丘一中进行报道。