1945년 9월 진해고등여학교로 설립되었다. 이 학교는 1923년 4월 당시 진해 군항에 근무하던 일본 해군장교의 자녀를 위하여 진해공립고등여학교로 설립된 바 있다. 수업연한 4년에 4학급 정원 200명으로 편성하였으나 한국인 학생은 한두 명에 불과하였다.
그 뒤 광복과 함께 재개교하였으며, 초대교장에는 지수성(池水聖)이 취임하고, 같은 해 10월 6년제 12학급으로 편성하였다. 1951년 9월에는 학제 변경에 따라 진해여자중학교와 분리되어 6학급의 진해여자고등학교로 개편되었다. 1975년부터 교기(校技)로 지정된 양궁부문에서는 1982년 전국종별선수권대회와 1985년 체육부장관기쟁탈 및 대통령기쟁탈대회에서 우승, 1997년 제31회 전국 양궁 종별 선수권 대회 단체 우승을 하였다.
1994년 8월 학칙을 변경하여 각 학년 10학급 전 30학급을 편성하였으며, 2002년 7월에는 신관을 증축하였고, 2003년 2월에는 도서관을 증축하였다.
2008년 3월 현재 30학급에 재학생 1,086명, 교원 83명이고, 80회 졸업식을 거행하였다. 총졸업생수는 2만 0159명이다. ‘자율과 창의를 바탕으로 미래사회를 주도할 여성 육성’이라는 교육목표 아래 적성과 창의성을 계발하는 교육, 화합하는 자율적 교직 풍토 조성, 깨끗한 교육 환경조성에 힘쓰고 있다. ‘예림(藝林)동산’이라고 불리는 교정은 자연경관과 울창한 수목으로 이름이 나 있다. ‘체육대회’와 ‘과학의 날’, ‘예림제’ 행사로 학생들의 특기를 키우고 있으며 특히 예체능 분야의 특성화된 교육의 강화로 각종 대회의 입상자를 많이 배출하고 있다.