1946년 4월 3년제 주천중학교로 개교하였다. 설립인가는 광복 전인 1945년 4월 1일에 받았고, 광복 후 주천면장 엄경렬(嚴敬烈)과 지역 유지들이 일제강점기에 설립된 영월농민학교의 실습지와 2개 교실을 인수하여 40여 명의 학생으로 개교하게 되었다. 개교 후 면민들의 성금과 인력 봉사로 산지를 개간하여 16개 목조 교실을 준공하였다.
1948년 8월 최초로 36명의 졸업생을 배출하였고, 같은 해 9월 6년제로 개편하여 1950년 전까지 10학급 600여 명의 학생이 재학하였다. 1951년 8월 학제개정에 따라 주천중학교와 분리되어 주천농업고등학교로 개편되면서 농업과를 설치하였다. 1969년 11월 축산과, 1978년 10월 원예과를 신설하여 농업과·축산과·원예과 각 3학급씩 9학급으로 편제하였다.
1985년 10월 영농후계자 양성을 목적으로 농업과를 자영농과로 개편하고, 자영농과 학생 전원의 기숙사 생활을 의무화하였다. 1989년 3월 주천종합고등학교로 개편하면서 보통과를 신설하고 축산과·원예과를 폐지하였다. 2002년 자연농과를 생명산업자연과로 개편하였고, 2007년 주천고등학교로 교명을 변경하였다.
교훈은 ‘정직·창조·근면’이다. 대학에 진학할 인재와 영농기술인 육성을 목표로 학교경영의 민주화, 교육환경 및 여건 개선, 예·체능교육의 강화, 실험실습과 현장 체험학습을 통한 영농기술교육 강화 등에 힘쓰고 있다. 생명산업자연과 학생 전원에게는 3년간 수업료 전액 면제와 기숙사 생활이 제공된다.
2010년 현재 2개 과(생명산업자연과·보통과), 10학급에 총 186명의 학생이 재학하고 있고, 교직원은 33명이 재직하고 있다.