1915年，创建的成志学校是清华附中的前身。
1939年，成志学校随清华大学南迁成为西南联大附中的一部分。
1946年，成志学校迁回北平复校，分为初中、小学两部分。
1952年，成志学校的初中部与燕京大学附属学校中学部合并，更名为清华大学附设中学。
1958年，清华大学附设工农速成中学并入清华大学附设中学。
1960年，清华大学附设中学扩建为清华大学附属中学，增设高中，初高中均面向全市招生，成为一所完全中学。
1978年，成立清华大学附属中学二部，后更名为清华大学第二附属中学，简称清华二附中。
1994年，清华大学附属中学与北京47中学手拉手共建清华大学附属中学分校（高中部）。
1999年，清华二附中并入清华附中。
2002年，清华大学附属中学与深圳清华研究院、清华大学附属小学一起在深圳创办了深圳清华实验学校。
2003年，成立民办公助性质的清华大学附属初级中学。
2004年，清华大学附属中学终止同47中的共建，撤销清华附中分校。
2009年，成立清华大学附属中学国际部。
2010年，与朝阳区教委合作创办“清华大学附属中学朝阳学校”。
2010年，与昌平区教委合作创办“清华大学附属中学昌平学校”。
2011年，“清华大学附属初级中学”更名为“清华大学附属实验学校”。
2012年，与海淀区教委合作，承办北京市永丰中学，更名为“清华大学附属中学永丰学校”。
2012年，与海淀区教委合作，承办北京市上地中学，更名为“清华大学附属中学上地学校”。
2013年，根据清华大学与陕西省政府省校合作的精神，清华大学附属中学和陕西省西咸新区秦汉新城管委会签订合作办学意向，成立清华大学附属中学秦汉学校（陕西省秦汉中学），2014年开始招生。
2014年，与丰台区教委合作，承办太平桥中学和首科花园小学，更名为“清华大学附中丰台分校”。
2015年，学校奥森校区、将台路校区建立，两校区都属于清华附中由清华附中直接管理。同年，“北京市海淀区丰联小学”并入清华大学附属中学永丰学校，并改称为“清华大学附属中学永丰学校小学部”。
2016年，学校发起并设立了“北京市清华大学附属中学教育基金会”。
2017年，学校承办“北京市海淀区清河第五小学”，并更名为“清华大学附属中学上地小学”。
据2019年3月学校官网显示，学校占地120亩，建筑面积50000余平方米，有高中教学班30个，学生1200余人，初中教学班36个，学生近1500人，全校教职工共近300人。
