1919年，日治时代创校，初名“公立台中高等女学校”，为二年制。

    1921年，改称“台中州立台中高等女学校”，为四年制。

    1941年，因新设台中州立台中第二高等女学校，改称“台中州立台中第一高等女学校”（中一女）。

    1945年，二次大战后，中华民国政府接收台湾，更名为“台湾省立台中第一高等女学校”。并将原第一高女的日籍学生与“台湾省立台中第二高等女学校”（第二高女，又称中二女，今台中二中）的台籍学生交换学校就读。

    1947年12月，改为“台湾省立台中女子中学”，为三三制之完全女子中学。

    1968年，实施九年国民教育，初中部逐年停办。

    1970年，改制为“台湾省立台中女子高级中学”。台中市四所排名在前的省立高中总称-台中四省中。

    2009年12月12日，举办90周年校庆庆祝大会暨运动会。

    台中女中与台中一中并列，为台湾中部地区初中学生之第一志愿，亦是全台湾的知名学府。学生主要来源为中部地区精英。学生极活跃，与友校交流频繁，例如台湾高中名校辩论邀请赛。其中又以乐旗队、仪队闻名，经常受邀至台湾各地的管乐节与运动会开幕式演出，远近驰名。