1885年（清光绪十一年）清朝第41位任归绥道道员安祥创建“古丰书院”，因呼和浩特地区古时称丰州而得名。

光绪二十年（1903年）清朝第四十六任归绥兵备道道员朴寿根据清朝学务大臣令和《奏定学堂章程》改古丰书院为“归绥中学堂”（呼和浩特第一中学的百年建校历史从此时开始）。

1912年，绥远城将军贻谷创建了“绥远中学堂”，同年，绥远城将军裁撤，“绥远中学堂”併入“归绥中学堂”， 后“归绥中学堂”更名为“归绥中学校”，张璞出任归绥中学校长，结束了呼市地区满、汉、蒙分教的历史，归绥中学校成为呼市地区的最高学府。1925年“归绥中学校”改名为“绥远区立第一中学”，赵允义（国民党绥远省执委）任校长。

1929年因绥远特别行政区改为绥远省，绥远区立第一中学改为绥远省立第一中学 ，库耆隽任校长。

在1937年抗日战争时期，由于局势所迫学校解散，学校被日军占领。1939年流亡到后套（今巴盟杭锦后旗）的绥远省政府成立了“国立绥远中学”（绥中），由当时绥远省教育厅长闫伟筹办兼作校长，后绥中流亡宁夏，后又回到巴盟梅令庙，1949年“国立绥远中学”正式改名为“绥远省立绥远中学”。1946年春，抗日战争胜利后的几个月后，绥远省教育厅决定恢复归绥中学，由闫秉乾筹办 并任校长。1947年校长为刘佐儒。

1949年归绥解放，绥远省人民政府将省立归绥中学和省立绥远中学（即绥中）改称“绥远省立归绥第一中学”和“第二中学”，将原私立“正风、新绥”两校合併为省立第三中学。

1950年将省立一、二、三中学合併。正式命名为“绥远省立归绥中学”，第一位校长是冀丕杨。

1954年5月30日，根据内蒙古自治区人民政府令改“归绥中学”为“呼和浩特第一中学”。

1960年被定为省级重点中学。

1978年自治区政府重新确定一中为首批办好的重点中学。

1999年被内蒙古自治区党委、政府命名为“文明单位标兵”。

2000年被评为首批“普通中学示範性高中”。

学校建有双向宽频闭路电视网、编辑室、演播室。可同时传输12套不同的节目，节目源包括DVD、VCD、录像机、计算机，并能实现双向控制。学校的各种会议、活动都可通过电视网现场直播。

学校建有宽频计算机校园网，主干为千兆，百兆到桌面，全校任何一个办公室或教室都可以通过宽频访问Internet或通过卫星接收全国各地的教育资源。

学校配有物理、化学、生物实验室。并于2001年对实验设备进行了改造，以适应新课程对实验室的要求。

实验室设备齐全，生物实验室陈列有各种动植物标本。

至2013年，该学校占地面积8.8万平方米，建筑面积6.5万平方米，教学班72个，在校学生4300多人。

据2014年8月官网显示，该校有教职工266人，其中特级教师7人，高级教师104人，一级教师75人。教师队伍中三十五岁以下的教师有147人，年龄结构呈年青化趋势。教师中有研究生学位的6人，正在攻读研究生学位的12人，本科学历214人。教师中获得自治区级学带头人9人，获自治区级教学能手称号者19人，全国优秀教师1人，其中自治区优秀教师3人，呼市级学科带头人称号者16人，呼市级教学能手称号者23人，呼市级教学新秀的35人。各级学科带头人、教学能手等72人次，占学校教师总人数的35%。

学校先后荣获内蒙古自治区首批示範性普通高级中学、内蒙古自治区义务教育示範学校、内蒙古自治区现代教育技术优秀学校、内蒙普通高中管理先进学校内蒙古自治区文明单位标兵、“九五”国家级重点课题“德育科研先进单位”、全国体育传统项目学校先进单位、全国体育锻鍊达标先进单位、内蒙古标兵基层党校、全区党的基层组织先进单位、内蒙古自治区“五·四”红旗团委创建单位、内蒙古教育科研规划重点课题教育技术实验学校、全国教育科学“十五”规划国家重点课题德育实验基地、内蒙古自治区教育科学研究实验基地、中国新世纪中学教学论坛教学实验基地、中央教科所中国小教育质量评价研究联谊校、内蒙古自治区绿色学校、呼和浩特市育人环境优秀学校、呼和浩特市十佳中学生实践教育基地、呼市回民区爱国主义教育基地、国际生态学校等荣誉称号。

2017年高考：一本上线922人，文理科600分以上62人；文科580分以上9人。

2014年呼市一中高考实现双百增长，一本上线826人（不含体艺），较2013年增加207人，实现高考连续第四年百位增长；600分以上111人，实现高分段人数破百增长。

2012年，一本上线人数达到557人，一本上线率达到54%；二本以上升学人数为1025人，二本以上升学率达到99.6%，600分以上10人。其中，任晓雨以总分694分的成绩获得自治区普通理科第五名，被清华大学录取，同时，该校2012年71人次升入“985”院校，263人次升入“211”院校。

2007年，教师张浩韫 被教育部授予“全国优秀教师”称号。

2013年9月10日，在呼和浩特市庆祝第29个教师节表彰会上，授予呼市第一中学王鸿俊等10名同志“呼和浩特市教育系统劳动模範”称号。

做人、为学、健体、发奋、有为

一切为了教育学生

追求教育公正，促进人的发展

思想立校，办有灵魂的学校；整体育人，塑高素质的人才

校旗为两面。一面为蓝色，一面为白色。蓝色代表深邃、冷静，是呼和浩特第一中学的校色，取意于“青出于蓝而胜于蓝”，蓝色也是蒙古民族的吉祥色，象徵广阔。白色代表纯洁无暇。中间图案由“徽标”和“呼和浩特第一中学”组成，上为“徽标”；下为“校名”，构成一个汉文“旦”的图形。

校旗象徵“一中人”永远是清清白白做人，认认真真做事；象徵“呼和浩特第一中学”象初升的太阳，在蓝天、白云间冉冉升起，蓬勃向上。

校徽的设计依据中国“天圆地方”的传统观念，设计为圆形，由大小双环构成基本图形。

双环上方为“呼和浩特第一中学”代表天，双环下方为英文名，代表地，天地相融，万物丛生，象徵呼和浩特第一中学永远蒸蒸日上。

中间图案为篆体“一中”和“一九○三”(建校时间)变形组成。“一”为花瓣，“中”为花萼和花茎，“一九○三”为花根，象徵“呼和浩特第一中学”象一株扎根祖国大地的花朵，含苞欲放，永葆青春活力。