1899년 달성학교로 개교하였고, 이후 달성학교 심상과는 대구관립보통학교로, 달성학교 고등과는 1906년 설립된 협성학교로 통합되었다. 1916년 5월 대구관립고등보통학교(大邱官立高等普通學校)로 설립되었다. 우리나라에서 세 번째로 설립된 관립고등보통학교로 민립(民立) 협성학교 재학생 중에서 선별한 일부 학생과 신입생 등 121명의 학생으로 대구향교(大邱鄕校) 명륜당에서 개교하였다.
1917년 12월 대봉동으로 이전하고, 1921년 4월 보습과와 사범과를 설치하였다. 1922년 4월 보습과를 폐지하고 수업연한을 5년으로 연장하였다. 1925년에는 사범과가 폐지되고, 같은 해 4월에는 학교 운영권이 경상북도로 이관되면서 교명을 대구공립고등보통학교(大邱公立高等普通學校)라 칭하게 되었다. 1938년 4월 경북공립중학교로 개편하고, 1943년 4월 수업연한이 4년으로 단축되었다. 광복과 함께 다시 개교하여 오용진(吳龍鎭)이 초대 교장에 취임했으며, 이듬해 9월 학제변경으로 다시 6년제가 되었다.
1950년 5월에 학제 변경으로 3년제 고등학교인 대구고등학교(大邱高等學校)로 개칭하고 경북중학교와 분립하여 6월 24일에 개교식을 거행하였고, 바로 다음날 경북고등학교로 개칭되었다. 중·고등학교 교장을 조귀순(趙龜淳)이 겸임하였다. 1951년 4월에 다시 교명을 대구고등학교로 변경되었다가 9월에 교명을 경북고등학교로 개칭하였고, 중학교의 명칭도 대구제일중학교(大邱第一中學校)로 변경하였다. 그러나 같은 해 12월에 중학교는 대봉동 가교사(假校舍)로 이전하였으며, 경북중학교로 교명을 환원하였다. 1959년 4월 학교 위치와 학칙 변경으로 대봉동 교사에서 중·고등학교 통합 합교식(合校式)을 거행하였다.
1970년 12월 고등학교를 학년당 12학급으로 편성하였으며, 1972년 2월 중학교 평준화조처로 경북중학교가 폐교되고 경운중학교(慶雲中學校)가 신설되었다. 1975년 4월 부설 방송통신고등학교가 설치되었으며, 1981년 8월에는 대만 신죽고급중학교와 자매결연을 맺어 학생 17명이 방문하였으며 1985년 1월수성구 황금동 소재 현재의 위치로 신축, 이전하였다. 2007년에는 고등학교 학교평가 우수학교로 교육인적자원부 장관상을 수여받았으며, 12월에는 전국 100대 교육과정 우수학교로 선정되었다. 2010년에는 학력향상 우수학교로 선정되었다.
교훈은 ‘아는 사람[知], 생각하는 사람[覺], 행하는 사람[行]’ 아래 ‘바르게 생각하고 실천하는 경고인(慶高人) 육성’을 목적으로 하고 있다.
학생활동으로는 3·1운동 당시 전교생 239명 중 200여 명이 참가하여 대구 만세운동을 주동한 데 이어 항일동맹휴학·『월남망국사(越南亡國史)』 발표사건·비밀결사사건 등 민족정기를 밝히는 항쟁이 여러 차례 있었다. 광복 후 1960년 2월에는 자유당 정부의 횡포에 항거하여 2·28대구학생의거를 주동함으로써 3·15마산의거와 4·19혁명의 도화선을 만들었다.
교기육성으로는 1920년에 창단한 야구부가 1967년 5월 제1회 대통령배 고교야구대회에서 우승을 차지하였다. 1981년 야구 전국 4관왕을 차지하였고, 1982년에 대봉기 쟁탈 전국고교야구대회에서 우승하였으며, 1985, 1986년 제66, 67회 전국체육대회 야구부가 우승한 이래 2009년 제31회 대붕기 고교야구대회 준우승까지 전국 규모 대회에서 30여 회 우승하였다. 1980년에 창단한 검도부는 1992년 제9회 전국 추계 고교검도대회 우승 이후 2009년 제38회 문화체육부장관배 전국학생 검도대회 우승까지도 하였다. 1985년에 창단한 양궁부는 1987년 양궁시범학교로 지정되면서 1991년 제36회 세계양궁선수권대회(폴란드) 단체 우승 및 개인 3위의 성과를 거두었고, 1992년 8월에는 제25회 바르셀로나 올림픽 양궁 개인(정재헌) 은메달을 획득하는 성과를 거두었으며, 2007년 5월 양궁종별 선수권대회 종합우승을 하였다.
대표적인 동아리활동으로는 책쓰기, KSET(과학체험), SEA(과학실험), 방송반(KBBS), 스펙비(SPEKB), RCY(청소년 적십자), 가티노을(신문부), 밴드부(Xist), 과학기술사회융합동아리(KSTS) 등이 있으며, 자발적인 학생축제로서의 경맥제, 학교신문 발간(학교신문 분기별 1회, 영자신문 학기별 1회, 교지 연 1회)등이 있다.
2010년 2월 제 91회 졸업식을 거행하였으며, 총 졸업생수는 4만 6631명이다. 2010년 3월 현재 43학급에 1,684명의 재학생에 교직원은 108명이다.