Trường THPT Lương Thế Vinh được thành lập theo quyết định số 260/QĐ-UB ngày 12 tháng 7 năm 2001 của Chủ tịch Ủy ban nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh và chính thức đi vào hoạt vào năm 2004. Trường tọa lạc tại địa chỉ 131 Cô Bắc, phường Cô Giang, Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh. Khi mới thành lập trường có tên là: Trường THPT Bán công Lương Thế Vinh với giá trị nền tảng “Đẹp như công viên, Kỷ luật như quân đội, Chất lượng giảng dạy và học tập ngang bằng các trường công lập trên địa bàn Quận 1”. Với mong muốn xây dựng một môi trường học tập với chất lượng cao; tập thể giáo viên, công nhân viên nhà trường đã cùng nhau ra sức, vững tâm hướng tới mục tiêu dạy và học để tạo nên những thành tích nổi bật cho nhà trường. Không dừng lại ở trong công tác nâng cao chất lượng giảng dạy, tinh thần “kỷ luật như quân đội”, trường còn giúp học sinh rèn luyện, nâng cao ý thức và góp phần hình thành những phẩm chất tốt đẹp bên trong mỗi mầm xanh. Những giá trị nền tảng ban đầu thật sự đã thúc đẩy sự phát triển bền vững của trường THPT Lương Thế Vinh về sau.
Với quyết tâm và sự đoàn kết, đồng lòng của tập thể sư phạm, chỉ trong thời gian ngắn, trường THPT Bán công Lương Thế Vinh đã khẳng định được vị thế trên địa bàn quận 1 và của thành phố. Đến năm 2006, trường nhận được quyết định của thành phố cho phép chuyển trường Trung học Phổ thông Bán công Lương Thế Vinh thành trường Trung học Phổ thông Lương Thế Vinh trực thuộc Ủy ban nhân dân quận 1. Từ một ngôi trường Bán công giờ đây trường THPT Lương Thế Vinh đã chính thức trở thành trường công lập.
Từ đó, trường đã có sự chuyển mình mạnh mẽ. Công tác dạy “Người” được chú trọng song song với việc dạy “Chữ”. Trường THPT Lương Thế Vinh hướng tới tiêu chí kiến tạo ngôi trường trở thành: “Trường học hạnh phúc”. Trong giai đoạn này, trường không chỉ chú trọng đến việc truyền đạt kiến thức mà còn đặc biệt quan tâm đến giáo dục cho học sinh các giá trị sống cốt lõi. Bên cạnh việc học “chữ”, Nhà Trường khuyến khích học sinh tham gia tích cực vào các hoạt động phong trào Đoàn – Đội, thể thao – văn nghệ, câu lạc bộ kĩ năng sống... Nhờ đó, trường đã đạt nhiều thành tích xuất sắc không chỉ trong công tác giảng dạy mà còn trong các hoạt động phong trào, trở thành một điểm sáng của thành phố. Trường THPT Lương Thế Vinh đã có sự chuyển mình mạnh mẽ, đáp ứng các yêu cầu đổi mới mà ngành giáo dục đào tạo đề ra. Chính vì vậy, trường đã vinh dự nhận được Bằng khen của Thủ tướng Chính phủ vì đã có thành tích trong công tác giáo dục và đào tạo từ năm học 2008 – 2009 đến năm học 2010 – 2011, góp phần vào sự nghiệp xây dựng Chủ nghĩa xã hội và bảo vệ Tổ quốc; Huân chương lao động Hạng ba của Chủ tịch nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam vào ngày 24 tháng 3 năm 2015.
Năm 2015, theo Quyết định số 1786/QĐ-UBND ngày 17 tháng 4 năm 2015 của Ủy ban nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh, trường THPT Lương Thế Vinh chuyển từ trường trực thuộc Ủy ban nhân dân quận 1 sang trực thuộc Sở Giáo dục và Đào tạo thành phố Hồ Chí Minh. Từ đó đến nay, nhà trường luôn chú trọng nâng cao chất lượng giảng dạy, đổi mới theo hướng phát triển năng lực – phẩm chất để đáp ứng với chương trình giáo dục phổ thông 2018. Trường THPT Lương Thế Vinh đã đạt được nhiều thành tích trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, nghiên cứu khoa học, thể dục thể thao, nghệ thuật... Trường luôn đi đầu trong công tác kiểm tra đánh giá, dạy thực nghiệm, dạy minh họa cho chương trình giáo dục phổ thông 2018, dạy Modun tập huấn giáo viên THCS, THPT... Bên cạnh đó, với phương châm:“Lễ nghĩa - Thân thiện - Văn minh”, nhà Trường đặc biệt chú trọng đến việc giáo dục đạo đức, kỹ năng giao tiếp cho học sinh và quan tâm đến sức khỏe tinh thần. Với sự nỗ lực không biết mệt mỏi, trường THPT Lương Thế Vinh đã vinh dự nhận được nhiều bằng khen của các cấp lãnh đạo: nhận Cờ thi đua chính phủ về đơn vị xuất sắc dẫn đầu phong trào thi đua năm học 2016 – 2017, Cờ thi đua của Ủy ban nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh và Bộ Giáo dục và đạo tạo về đơn vị xuất sắc dẫn đầu trong phong trào thi đua nhiều năm liền...
Hai mươi năm là hành trình xây dựng, lao động và sáng tạo; cũng là hành trình tạo dựng những giá trị tốt đẹp. Trong hành trình hai mươi năm đó, trường THPT Lương Thế Vinh đã khẳng định vị thế của mình trên hành trình phát triển. Trường THPT Lương Thế Vinh sẽ tiếp tục tiến xa hơn nữa trên hành trình đi đến tương lai. Để từ đó, trường không chỉ tạo nên những thế hệ học sinh tài năng mà còn giáo dục cho các em trở thành một “chiếc lá xanh” biết cống hiến cho nước nhà.