1907年（光绪三十三年）3月，时任柳州知府倪光熊奉令创办“柳郡中学堂”，校址位于柳州木桥街、柳州旧营式仓地。学校与柳州各县小学同时开办，因此第一年的学生由各县私塾选送，编为甲班，同时附设柳郡师范传习所一班。
1912年（中华民国元年），学堂改称学校，更名为“柳州中学校”，校址位于柳州西操场。
1917年，学校更名为“柳州八县合立中学校”，校址位于柳州西操场。
1919年，学校改名为“广西省立第四中学”，校址位于柳州西操场、江西会馆、柳州东台路。
1920年，学校首度提出“自强不息”的校训。
1930年，柳州县立中学并入。
1931年，马平县立中学并入。
1933年，广西省立第四女子中学、柳州县立初级中学并入，学校更名为“广西省立柳州初级中学”，提出“自治、自给、自卫”的校训，校址位于柳州西操场、江西会馆、柳州东台路。
1938年，学校易名为“广西省立柳州中学”。
1944年秋，日军由湖南进逼广西，学校迁址于罗城县龙岸乡。
1945年8月，学校回迁柳州。
1945年9月，学校定校址在东台路，将中山东路校部让给了柳庆师范。
1950年，柳州中学和柳庆师范合并，称“柳州高级中学”，分高中部、师范部。
1952年11月，柳州高级中学、龙城中学、新华中学三校合并，称“柳州中学”。
1954年，被自治区教育厅指定为要求办好的全区十一所中学之一。
1956年秋，学校改名为“柳州高中”，与初中剥离，成为单纯的高中学校。
1959年，柳州高中被确定为首批自治区重点中学（全区13所）。
1960年9月，龙城中学、弯塘小学并入，学校改称“柳州中学”，进行九年一贯制教育改革试验。
1963年，龙城中学、弯塘小学分离出去，学校恢复单纯高中，复名“柳州高级中学”。
1966年—1968年，学校因故停课两年多。
1978年，学校恢复为区属“重点中学”。
1980年—1990年，学校在广西首先试行高中恢复三年制的学制改革。
2002年，学校被确立为广西首批示范性普通高中。年底，新校园动工兴建。
2005年11月25日，学校完成校园东迁，校址位于柳州高新五路西。
2012年5月30日，启动“柳州高中中美高中国际课程项目”。
