张掖市实验中学是在张掖师范学校基础上改建的一所市级普通高中。
1915年张掖县成立乙种师范讲习所，开创了张掖地区师范教育的先河。1941年9月以师范讲习所为基础，创建甘肃省立张掖师范学校，1958年在张掖师范学校基础上成立张掖师范学院(后更名张掖师专)，1979年张掖师范学校与张掖师专分设，迁入现址。据不完全统计，张掖师范学校累计培养合格毕业生约16000人，为全市的基础教育工作和经济社会发展做出了重要贡献，也产生了深远的影响。
2003年6月，经张掖市人民政府批准，在保留张掖师范学校建制的基础上，成立张掖市实验中学，实行“一套班子，两块牌子”的管理体制，确立了“重点发展高中教育，兼顾师范教育”的发展原则。2015年1月8日加挂河西学院附属实验中学校牌。
实验中学改建以来，赓续师范教育优良传统，自强不息，追求卓越，在历届领导班子和师生员工的共同努力下，学校始终坚持“办人民满意、适合学生、特色鲜明的高中教育”的发展目标，突出“全面发展、艺体鲜明”的办学特色，先后被评为“甘肃省文明校园”“甘肃省德育示范学校”“甘肃省普通高中特色实验学校”“甘肃省快乐校园示范学校”。
学校占地面积103亩，图书馆藏书60000余册，所有教室安装了与校园局域网连接的教学多媒体一体机，学校编制205人，现有教职工203人，其中特级教师1人，陇原名师1人，市管拔尖人才1人，正高级教师4人，省级骨干教师9人，行政管理人员6人，专业技术人员185人，工勤人员13人。硕士研究生17人，教师学历达标率100%，学校现有教学班49个，学生总数为2454人。
近年来，在全校师生的共同努力下，高考成绩逐年攀升。2021年高考，本科一批录取率27.01%，本科以上录取率55.17%;“玉芳生”本科录取率100%，一本录取率60%，再创我校高考成绩新辉煌。在省市级音乐、体育赛事中捷报频传，办学特色进一步彰显。
“十四五”期间，学校将以“创建省级示范性高中”为目标引领，凝心聚力，踔厉奋进，不断提升办学水平。目前，学校综合实验大楼可行性报告已通过，立项工作和专项资金的争取正在办理中。
