Trường THPT Phan Châu Trinh thành lập ngày 15/9/1952, cơ sở đầu tiên đặt tại Trường Tiểu học Đà Nẵng (nay là Trường Tiểu học Phù Đổng). Năm học 1954 - 1955, trường được xây dựng tại 167 Lê Lợi (khu A của trường hiện nay) và chính thức được mang tên Trường Trung học Phan Châu Trinh. Từ một lớp Đệ Thất (lớp 6) đầu tiên ở năm học 1952 - 1953 đến năm học 1974 - 1975, trường có 68 lớp Đệ nhất cấp (THCS) và Đệ nhị cấp (THPT). Năm học 2022 – 2023, nhà trường có 93 lớp với 3.891 học sinh.
Trong phong trào đấu tranh của học sinh - sinh viên ở các đô thị miền Nam, thời kỳ kháng chiến chống Mỹ, Trường Trung học Phan Châu Trinh là một trong những chiếc nôi nuôi dưỡng tinh thần dân tộc, dân chủ.
Năm 1970, Ủy Ban Mặt trận dân tộc giải phóng miền Trung Trung bộ quyết định trao tặng cho trường Huân chương Giải phóng hạng Ba với mật danh “Trường học anh dũng”, đó là phần thưởng cao quý, xứng đáng dành cho một ngôi trường nằm giữa lòng đô thị miền Nam.
Từ năm học 1981 - 1982 đến năm học 1985 - 1986, các lớp chuyên đầu tiên của tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng được thành lập, tiền thân của Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn ngày nay. Học sinh của Trường Phan Châu Trinh đã mở đầu những trang mới trong truyền thống “hiếu học và học giỏi” của người dân đất Quảng với những thành tích nổi bật trong các kỳ thi học sinh giỏi quốc tế.
Từ năm 1986 về sau, tuy nhà trường không còn các lớp chuyên nhưng vẫn có nhiều học sinh đạt giải quốc gia về các môn văn hóa và thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học. Trong nhiều năm học qua, tỷ lệ học sinh đỗ tốt nghiệp THPT của trường đạt 100%; tỷ lệ học đỗ đại học, cao đẳng trên 90%, nằm trong tốp 100 THPT trên toàn quốc có tỷ lệ đậu đại học, cao đẳng cao.
Trong suốt 70 năm xây dựng và phát triển, nhà trường vẫn luôn giữ vững những giá trị cốt lõi đã đặt ra gắn với tư tưởng giáo dục của nhà yêu nước Phan Châu Trinh: “Khai dân trí, chấn dân khí, hậu dân sinh”, là “chi bằng học”. Đó là việc đề cao bồi đắp trí tuệ, thức tỉnh tinh thần tự lực, tự cường, thượng tôn dân tộc và lấy việc tôn vinh các giá trị nền tảng cho con người làm cơ sở của các hoạt động giáo dục.
Thầy Nguyễn Quang Hưng – Hiệu trưởng Trường THPT Phan Châu Trinh cho biết: “Trong thời đại cách mạng công nghệ 4.0, một nhà trường thông minh đang được xây dựng; tư duy số từng bước định hình trong cán bộ, giáo viên nhà trường. Trường THPT Phan Châu Trinh tiếp tục thực hiện hiệu quả phương châm: Lấy người học làm trung tâm, lấy chất lượng giáo dục làm cốt lõi, lấy xu thế của thời đại để định hướng tiếp cận”.
Với những thành tích đạt được, Trường THPT Phan Châu Trinh đã vinh dự đón nhận nhiều danh hiệu và phần thưởng cao quý như: Huân chương Lao động hạng Ba (1983); Huân chương Lao động hạng Nhì (1996); Huân chương Lao động hạng Nhất (2003)… Nhiều năm liền được nhận Bằng khen của Chủ tịch UBND thành phố và Bộ trưởng Bộ GD&ĐT về thành tích hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ dạy học.
Nhân dịp kỷ niệm 70 năm ngày thành lập, nhà trường vinh dự được Bộ GD&ĐT tặng Bằng khen, Cờ thi đua của UBND thành phố ghi nhận thành tích xuất sắc trong quá trình xây dựng và phát triển.