Trường THPT Chuyên Lào Cai được thành lập ngày 14/7/2003. Khi mới thành lập, trường mượn địa điểm của Trung tâm Giáo dục thường xuyên tỉnh tại phố Vạn Hoa, phường Kim Tân (thành phố Lào Cai). Khi đó, trường có 28 giáo viên, 11 lớp học ở 3 khối lớp với 321 học sinh ở 4 môn chuyên. Đến năm 2009, trường chuyển về địa điểm hiện nay, trên khuôn viên hơn 4 ha với cơ sở vật chất được đầu tư khang trang, gồm phòng học, phòng thực hành, phòng tin học, phòng nghe nói, khu làm việc của cán bộ, giáo viên, khu nhà ăn, sân vận động... Đặc biệt, khu nhà 6 tầng đi vào hoạt động từ năm 2019 đã bổ sung hoàn thiện hệ thống phòng học đội tuyển, các phòng chức năng, khu vực khảo thí.
Sau 20 năm thành lập và phát triển, đến nay, nhà trường có quy mô 30 lớp học với hơn 1.000 học sinh. Trường có 8 tổ chuyên môn, 84 cán bộ, giáo viên, nhân viên, trong đó có 1 tiến sỹ, 32 thạc sỹ, 100% cán bộ, giáo viên đạt chuẩn trình độ đào tạo trở lên. Đảng bộ Trường THPT Chuyên Lào Cai gồm 48 đảng viên. Tập thể cán bộ, giáo viên trong trường luôn đoàn kết, chia sẻ, giúp đỡ nhau và xây dựng khối đoàn kết tập thể vững mạnh, xuất sắc.
Bước vào thời kỳ đổi mới, đặc biệt là thực hiện mục tiêu nâng cao chất lượng toàn diện, nhà trường đã chuẩn bị tốt các điều kiện để duy trì và phát triển chất lượng giáo dục, nhất là xây dựng đội ngũ giáo viên và cơ sở vật chất theo hướng chuẩn hóa; tích cực đổi mới giáo dục, duy trì kỷ cương, nền nếp, đồng thời từng bước quy hoạch xây dựng kiên cố trường, lớp, giữ vững danh hiệu lá cờ đầu về chất lượng giáo dục của tỉnh. Từ năm học 2013 - 2014 đến năm học 2022 - 2023, trường đã hoàn thành tốt các kỳ thi tốt nghiệp THPT với 100% học sinh đỗ tốt nghiệp, điểm bình quân tốt nghiệp đứng đầu tỉnh Lào Cai, xếp trong nhóm thứ hạng cao của cả nước. Đặc biệt, từ năm 2015, chất lượng thi tốt nghiệp và xét tuyển đại học, cao đẳng của trường có chuyển biến rõ rệt với điểm bình quân xét tốt nghiệp đạt từ 6,72 điểm đến 8,3 điểm.
Hằng năm, 90 - 100% học sinh của trường trúng tuyển vào các trường đại học với điểm bình quân xét đại học tăng từ 19,7 điểm lên 26,32 điểm; nhiều học sinh đỗ vào các trường tốp đầu của cả nước.
Trường THPT Chuyên Lào Cai hiện là trường lớn nhất trong hệ thống trường THPT trên địa bàn tỉnh Lào Cai với hơn 1.000 học sinh thuộc 30 lớp ở các khối chuyên Toán, Tin học, Vật lý, Hóa học, Sinh học, Ngữ văn, Tiếng Anh, Tiếng Trung, Lịch sử, Địa lý. Nhất quán thực hiện quan điểm giáo dục là trao quyền tối đa cho người học, dạy học sinh cách học, cách tư duy, cách giải quyết vấn đề, nhà trường luôn chú trọng đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực học sinh. Cùng với việc sử dụng các kỹ thuật dạy học hiện đại, trường còn mở rộng không gian lớp học bằng dạy học liên kết, dạy học trực tuyến… và các hình thức học tập như lớp học đảo ngược, thực hành, thí nghiệm…
Thành tích tại các cuộc thi học sinh giỏi cấp quốc gia và nghiên cứu khoa học cấp quốc gia, quốc tế đều đứng ở tốp đầu các tỉnh miền núi phía Bắc. Đặc biệt, học sinh không chỉ được phát huy khả năng ở lĩnh vực học thuật mà còn được trang bị, bồi đắp nhiều kỹ năng khác trong môi trường giáo dục toàn diện. Học sinh được khuyến khích nghiên cứu khoa học - kỹ thuật, có cơ hội tham gia các kỳ thi nghiên cứu khoa học cấp quốc gia và đạt nhiều kết quả xuất sắc.
Nhà giáo Ngô Thanh Xuân, Hiệu trưởng Trường THPT Chuyên Lào Cai khẳng định: Sự quan tâm, chỉ đạo của Tỉnh ủy, HĐND, UBND tỉnh và các sở, ngành đặc biệt là Sở Giáo dục và Đào tạo đã động viên, khích lệ thầy và trò vươn lên, gặt hái nhiều thành công từ phát triển chất lượng đội ngũ giáo viên đến hiệu quả giáo dục toàn diện học sinh. Với những kết quả đã đạt được, trường đã được Thủ tướng Chính phủ tặng Bằng khen năm 2019, Chủ tịch UBND tỉnh tặng Bằng khen các năm 2015, 2016, 2019, 2021. Đặc biệt, vào đúng dịp kỷ niệm 20 năm thành lập, thầy và trò nhà trường vinh dự được Chủ tịch nước tặng thưởng Huân chương Lao động hạng Ba.
20 năm là hành trình không dài nhưng là chặng đường vẻ vang, đầy tự hào của cán bộ, giáo viên, học sinh nhà trường để đáp ứng với nhiệm vụ giáo dục đào tạo trong giai đoạn cách mạng mới. Với những thành tích đã đạt được, Trường THPT Chuyên Lào Cai đang khẳng định vị thế trong hệ thống 73 trường chuyên của cả nước, xứng đáng là “cái nôi” đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho tỉnh và đất nước.