桓台县实验中学始建于1980年10月，初称桓台县城镇学校，1984年2月改名为桓台县实验学校，1987年7月改称桓台县城镇中学，1994年12月更名为桓台县实验中学。建校三十年年来，在上级正确领导和社会各界热情支持下，经过广大教职工和历届校友的共同努力，学校面貌、规模、条件等各方面都发生了巨大变化，教育教学工作取得了可喜的成绩，赢得了社会各界的广泛认可。
桓台县实验中学是淄博市仅有的两所“山东省首批初中教学示范学校”之一，近年来还先后获得“全国艺术教育先进单位”，山东省：“规范化学校”、“初中教学工作先进单位”、“体育传统项目学校”、“电化教育示范学校”、“绿色学校”、“示范家长学校”、“卫生工作先进单位”、“新世纪优秀中学生团校”，淄博市：“首届师德建设先进集体”、“教育初步现代化学校”、“文明单位”、“青少年工作先进单位”等称号。
2006年，桓台县实验中学校园改造，建立起了新的实验室以及教学楼。