Trường được thành lập theo quyết định 1930/QĐ-UB ngày 28 tháng 6 năm 2000 của Ủy ban Nhân dân tỉnh Bình Định, với nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng đào tạo năng khiếu học tập ở cấp Trung học phổ thông cho tỉnh Bình Định. Hiệu trưởng đầu tiên của trường là Thạc sĩ Phạm Quang Bắc (2000 -2016). Hiệu trưởng hiện tại là Thạc sĩ Mai Anh Dũng.

Trường chính thức khai giảng năm học mới đầu tiên vào đầu tháng 8 năm 2000, với 13 cán bộ giáo viên nòng cốt, cùng 5 lớp 10 (tuyển sinh), 5 lớp 11 (chuyển từ Trường Quốc học Quy Nhơn qua). Ngay trong năm học đầu tiên, 19/23 học sinh của trường tham dự kỳ thi Olympic toàn miền Nam đạt giải (được chọn là một trong 10 sự kiện tiêu biểu của tỉnh Bình Định) và có 13 giải học sinh giỏi quốc gia.

Đến năm học 2002 - 2003, bằng sự tài trợ của ông Huỳnh Phi Dũng, Chủ tịch Hiệp hội Doanh nghiệp tỉnh Bình Dương, và kinh phí đầu tư của tỉnh, trường đã hoàn thành việc xây dựng cơ sở và chính thức đặt trường sở tại số 02 Nguyễn Huệ, Quy Nhơn.

Năm học 2007-2008, Trường được chính phủ công nhận đạt danh hiệu Trường chuẩn quốc gia.