1917年，广州市第四中学的前身广州模范学堂创立。

1920年，袁苞先生把采用私塾旧学制性质的广州模范学堂改建为采用西式公立学校学制的广州第一高等小学。

1927年，学校更名为广州市市立第五十一小学

1945年，抗日战争胜利后，国民政府在此建立了广州市市立师范学校。

1950年，合并聚贤中学、导正中学、珠海中学、坚如中学、真光女子书院高三年级的基础上，成立了广州市第四中学。

2002年，广州市第四中学被评为广东省一级学校。

2009年，广州市第四中学被评为广东省国家级示范性普通高中。

2024年8月26日，广州市第四中学虬园扩改建项目正式落成启用。