Trường PTTH Đống Đa tiền thân là trường cấp III Đống Đa, được thành lập từ năm học 1959- 1960 với tên gọi Phổ thông công nghiệp cấp III Đống Đa. Khóa học đầu tiên của trường đào tạo tại địa điểm chung với trường cấp II Trung Liệt, cạnh gò Đống Đa. Là trường phổ thông cấp III đầu tiên của Quận, mang tên Đống Đa – gắn với địa danh lịch sử hào hùng của dân tộc: Chiến thắng Ngọc Hồi – Đống Đa năm 1789 của vua Quang Trung – Nguyễn Huệ.
Trải qua 60 năm, trường đã đào tạo được hàng vạn học sinh tốt nghiệp THPT. Những năm gần đây, số học sinh đỗ vào các trường Đại học và Cao đẳng đều đạt tỷ lệ trên 90%. Nhiều thế hệ học sinh ra trường nay đã là tiến sỹ, kỹ sư, bác sỹ và hàng ngàn lao động có tay nghề cao hoạt động trong các lĩnh vực xã hội trong cả nước. Có những cựu học sinh của trường là lãnh đạo các ban ngành của Thành phố và Trung ương. Nhà trường luôn được ngành Giáo dục đánh giá cao và là một điểm sáng của Giáo dục Thủ đô Hà Nội ngàn năm văn hiến.
Những nỗ lực không ngừng của thầy và trò nhà trường đã được đánh giá cao và ghi nhận bằng nhiều Bằng khen, Danh hiệu do ngành và lãnh đạọ Đảng và Nhà nước trao tặng. Năm 2012 Trường THPT Đống Đa được UBND TP Hà Nội công nhận là Trường THPT đạt chuẩn Quốc gia.
Cô giáo Trần Thị Bích Hợp – Hiệu trưởng nhà trường chia sẻ: “Phát huy những thành tích đã đạt được trong 60 năm qua, nhà trường đang quyết tâm phấn đấu nhiều hơn nữa trong công tác dạy và học, giáo dục toàn diện cho học sinh, tiếp tục nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý, ngày càng có nhiều nhà giáo mẫu mực, nâng cao vị thế của nhà trường, luôn là địa chỉ đáng tin cậy của nhân dân Thủ đô, phấn đấu nhiều hơn nữa để đạt được những danh hiệu cao quý hơn, viết tiếp những trang sử vàng truyền thống của nhà trường.
Với mục tiêu đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục, xác định trước mắt còn nhiều khó khăn, thách thức nhưng với tâm huyết của thầy cô, những hoài bão, ước mơ của các thế hệ học trò, những kỳ vọng của các bậc phụ huynh, tin rằng, THPT Đống Đa sẽ có những bước tiến mới, vững chắc trong những năm học tiếp theo".
Với tinh thần nhiệt tình trách nhiệm, lòng yêu nghề và sự cố gắng không ngừng nghỉ tập thể cán bộ, giáo viên, nhân viên và học sinh nhà trường rất nỗ lực hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ và đạt được những thành tích đáng khích lệ, 100% thầy cô giáo đạt chuẩn trong đó 40 Thạc sỹ, 1 Tiến sỹ; 1 nghiên cứu sinh, tỷ lệ học sinh Giỏi và Khá trên 90%; tỷ lệ đỗ tốt nghiệp 100%. Tỷ lệ học sinh đỗ vào các trường ĐH công lập đạt trên 95%, trung bình khối thi ĐH đạt trên 22 điểm.
Nhà trường đã vinh dự được UBND thành phố Hà Nội tặng Cờ thi đua đơn vị xuất sắc.
BẢNG VÀNG THÀNH TÍCH TRƯỜNG THPT ĐỐNG ĐA
Năm học 1985 - 1986: Bộ Giáo dục tặng Cờ thi đua “Đơn vị thi đua xuất sắc”.
Năm 1989 và 2009: Nhà nước tặng Huân chương lao động hạng Ba.
Năm 2005: Thủ tướng Chính phủ tặng Bằng khen.
Năm 2012 và 2015: Bộ Giáo dục và Đào tạo tặng Bằng khen.
Năm học 2008 – 2009 và 2019-2020: UBND Thành phố Hà Nội tặng Cờ thi đua xuất sắc.
Liên tục nhiều năm liền nhà trường được UBND Thành phố Hà Nội tặng danh hiệu “Tập thể lao động xuất sắc”.
Năm 2012, nhà trường đón nhận Bằng công nhận trường THPT đạt chuẩn Quốc gia.
Đảng bộ thể hiện vai trò lãnh đạo toàn diện trong Nhà trường và liên tục được công nhận là “Tổ chức cơ sở Đảng trong sạch, vững mạnh” và “Tổ chức cơ sở đảng Hoàn thành tốt nhiệm vụ”.
Công đoàn liên tục được Công đoàn ngành Giáo dục Hà Nội công nhận là Tổ chức Công đoàn vững mạnh; được Liên đoàn Lao động Thành phố Hà Nội và Công đoàn Giáo dục Việt Nam tặng Bằng khen.
Đoàn thanh niên Cộng sản Hồ Chí Minh liên tục là đơn vị thi đua xuất sắc được tặng Bằng khen và cờ thi đua xuất sắc của Trung ương đoàn.