廣東省中山紀念中學由孫科秉承其父孫中山先生“謀建設培人才為富強根本”的遺愿而創辦，現校名由國家名譽主席宋慶齡于1978年親筆題寫。

1934年學校建成，面向全國招生。當時中山紀念中學與浙江武嶺學校（1927年由蔣介石創辦）和福建集美學校（1913年由陳嘉庚創辦）形成“三校鼎立”之勢，紀中是其中公認的佼佼者，以其不同凡響的背景傲視全國。1953年被教育部確定為廣東省首批七所重點中學之一；1994年被確定為首批省一級學校；2006年、2007年，均以全省最高分通過廣東省首批國家級示范性普通高中的初評和復評驗收。2016年孫中山誕辰150周年，學校正門牌坊圖案入選國家郵政總局發行的《孫中山誕生一百五十周年》紀念郵票。

新時期，順應世界教育發展潮流，大力推進教育國際化，堅持文化育人，以“中山精神”為引領，促進教師專業發展，提升學生核心素養，形成“中山精神﹢文化素養﹢國際視野”的育人格局，培養具有民族情懷、國際視野以及全球競爭力的高素質人才，辦中國最好的中學，創樹全球基礎教育典范。