1874年至1915年(格致书院时期)

格致书院的倡始者是当时的英国驻沪领事麦华陀，促成者是晚清重臣李鸿章。

格致书院有书院之名，但并非传统书院；设在租界，但并非租界公立学校；有传教士参与其事，但并非教会学校；含有官方资金，但并非官办学校。她是上海这个特殊城市的产物，是异质文化交织的结果，是近代中国最早中西合办，系统传播自然科学知识，培养科技人才的新型学堂之一。

主持格致书院的中外人士，徐寿、华蘅芳、王韬、徐建寅、赵元益与傅兰雅、伟烈亚力、林乐知、李佳白、潘慎文等，都是一时的科学人选。书院里陈列科学仪器、举办科学展览、开展科学演讲、讨论科学知识、进行科学普及，是晚清上海名副其实的科学活动中心。

同时，徐寿、华蘅芳、王韬、徐建寅、徐华封、赵元益、张焕伦、李平书、王一亭、马相伯等中方核心、中坚人士，都是史有定评的著名爱国人士，他们关切国事、革新教育、发奋著述、功绩显著。生员则多有关心西学与时事、批评专制主义、鼓吹仿效西方、实行宪政之议论，是清末民初上海滩爱国思潮的策源地之一。

1915年至1942年(格致公学时期)

英国人希廉、裴来先后任校长。

师生历经中国政局变幻、抗日战争爆发等时艰，以及租界教育向民国教育体系的演变。

刘崇本副校长持续十年，组织学生参与以东南历史文化名人命名的“四院”，缅怀前贤，爱我中华：它们分别是弘扬科学的（徐）光启院、传承语言及经学的（王）念孙院、学习历史及地理的（顾）炎武院、拓展文学的（归）有光院。

吴学谦、钟沛璋等进步学生建立了地下党支部，播撒革命火种。

1942年至1945年(特别市市立格致中学时期)

1941年底，日军占领公共租界，接受英美资产，控制了工部局。学校寄办于育才中学，半天上课，备受摧残。

1945年至1949年(市立格致中学时期)

1945年8月，日本投降。民国政府教育局成立，10月更改校名，任命周斐成为校长。

学校迁回原址，教学步入正轨。抗战胜利，学校集中了许多优秀教师，重点抓好自然学科、强化学生动手能力。

随时局变化，进步师生参与“反内战”活动，学生地下党和地下学联为迎接上海解放、保护学校作出积极贡献。

1949年5月-(格致中学时期)

1949年5月，上海解放。10月，上海市人民政府成立，已参加格致中学接管工作的陈尔寿被正式任命为校长，为建设新民主主义教育的新思想、新秩序，壮大德才兼备的师资队伍，扩展办学规模，培养品学兼优学生等方面作了大量开拓性工作。

多年来，学校继承“爱国、科学”优良传统，弘扬“格物致知，求真务实”精神，形成了“全面发展、理科见长”的办学特色，为国家培养了大批优秀人才。朱镕基同志在上海市委书记、市长任内曾来校视察，肯定“格致中学重视德育非常好”，提出“一流的城市要有一流的教育”，高度评价学校以“三流的校舍、二流的设备、培养了一流的人才。”

1958年即被定为上海市首批重点中学。

1978年8月，刘永贞被评为上海市首批特级教师。高润华名誉校长曾当选第五、六、七届全国人大代表。

1997年，杨福家院士为回报母校，激励格致学子，特出资在格致中学设立“爱国奖”奖学金，连续20年奖励在科学创新上突出的学生。

2004年8月11日，格致中学二期改扩建工程开工，2005年竣工。

2005年2月，学校被命名为“上海市实验性示范性高中”。

2011年起，上海市格致中学连续获得了清华大学新百年领军计划优质生源基地的称号，还获得教育部全国重点大学暨“211工程”大学生源基地的称号、北京理工大学优秀生源基地。

2012年9月，张志敏校长被评为第九届国家督学。

2013年7月，2013届顾超获第54届国际数学奥林匹克竞赛金牌。

2013年8月，格致中学国际课程实验班创办。

2014年9月，以打造国际化、信息化特征鲜明的高科技高中为特色定位的格致中学（奉贤校区）在奉贤区“东方美谷”正式启用。学校不仅加入“上海中小学新科学新技术创新课程平台”项目，成为种子课程试点学校，还积极发挥一批高学历中青年教师在课程开发方面的主观能动性，形成了高科技高中系列校本特色课程。

2020年7月，格致中学获评普通高中新课程新教材实施国家级示范校。学校以此为契机，把深入推进“双新”实施示范校建设作为推动学校育人方式改革和高质量发展的战略机遇，围绕“推进育人方式改革，深化学校高质量发展体系建设”这一核心目标，编制学校新一轮发展规划。

2020年11月，学校入选世界顶尖科学教育联盟实验基地校。

2021年5月，华南理工大学与上海市格致中学结为友好学校。

2024年1月31日，学校获评首批全国中小学科学教育实验校。

2024年5月，上海交通大学海洋工程国家重点实验室、上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室与上海市格致中学签约协培。