張掖市實驗中學是在張掖師范學校基礎上改建的一所市級普通高中。

1915年張掖縣成立乙種師范講習所，開創了張掖地區師范教育的先河。1941年9月以師范講習所為基礎，創建甘肅省立張掖師范學校，1958年在張掖師范學校基礎上成立張掖師范學院（后更名張掖師專），1979年張掖師范學校與張掖師專分設，遷入現址。據不完全統計，張掖師范學校累計培養合格畢業生約16000人，為全市的基礎教育工作和經濟社會發展做出了重要貢獻，也產生了深遠的影響。

2003年6月，經張掖市人民政府批準，在保留張掖師范學校建制的基礎上，成立張掖市實驗中學，實行“一套班子，兩塊牌子”的管理體制，確立了“重點發展高中教育，兼顧師范教育”的發展原則。2015年1月8日加掛河西學院附屬實驗中學校牌。

實驗中學改建以來，賡續師范教育優良傳統，自強不息，追求卓越，在歷屆領導班子和師生員工的共同努力下，學校始終堅持“辦人民滿意、適合學生、特色鮮明的高中教育”的發展目標，突出“全面發展、藝體鮮明”的辦學特色，先后被評為“甘肅省文明校園”“甘肅省德育示范學校”“甘肅省普通高中特色實驗學校”“甘肅省快樂校園示范學校”。

學校占地面積103畝，圖書館藏書60000余冊，所有教室安裝了與校園局域網連接的教學多媒體一體機，學校編制205人，現有教職工203人，其中特級教師1人，隴原名師1人，市管拔尖人才1人，正高級教師4人，省級骨干教師9人，行政管理人員6人，專業技術人員185人，工勤人員13人。碩士研究生17人，教師學歷達標率100％，學校現有教學班49個，學生總數為2454人。　

近年來，在全校師生的共同努力下，高考成績逐年攀升。2021年高考，本科一批錄取率27.01％，本科以上錄取率55.17％；“玉芳生”本科錄取率100％，一本錄取率60％，再創我校高考成績新輝煌。在省市級音樂、體育賽事中捷報頻傳，辦學特色進一步彰顯。

“十四五”期間，學校將以“創建省級示范性高中”為目標引領，凝心聚力，踔厲奮進，不斷提升辦學水平。目前，學校綜合實驗大樓可行性報告已通過，立項工作和專項資金的爭取正在辦理中。