1932년 11월 보통학교 졸업생들에게 건축·목공 기술을 가르치기 위하여 경주읍 황오리에 경주공립보통학교 부설로 설립한 경주공예실수학교이다. 초대 교장은 보통학교 교장이 겸임하였으며, 설립 당시는 2년제였으나 1년 과정의 연구과를 두어 희망에 따라 수학기간을 1년 연장할 수 있도록 하였고 1942년부터는 3년제로 개편하였다.
교육과정은 수신·일어·공예·도화·실습 등이었으나, 공구·공작·도공·재료 등 초보적인 공예기술 훈련이 주로 실시되었다. 최초의 입학생은 20명이었으며, 1934년 제1회 졸업생 15명을 배출하였다.
광복과 함께 교명을 경주공립초급중학교로 바꾸어 재개교하였으며, 1947년 6년제 경주공립공업중학교로 개편하여 토목과와 화학과를 두었다. 1949년 현재의 위치로 교사를 신축, 이전하였으며, 1951년 9월 「교육법」에 의하여 3년제 경주공업고등학교로 개편하고 토목과·화학과·건축과·요업과를 두었다.
1969년 기계과(1학급)와 전기과(1학급) 설치인가를 받았고, 1980년 차관도입대상학교로 지정되어 각종 실험실습기재를 도입하였으며, 1985년 동창회에서 6·25전쟁 때 학도병으로 참전하여 희생당한 학생들의 명복을 비는 위령탑을 교정에 세웠다. 매년 학생들이 실습시간과 과외활동을 통하여 제작한 생산품의 전시회를 개최하며, 특히 요업과의 도예전은 지역특성과 어울리는 수준 높은 문화 예술 활동으로 정착되었다. 2001년 9월 학칙변경에 따라 건설정보(1학급), 환경화학공업(1학급), 전산응용기계(1학급), 전기설비제어(2학급), 전자정보(2학급), 자동차(1학급)으로 개편되었다. 2003년 12월에는 석등관(학생 생활관)이 개관하였다.
2015년 2월 제64회 졸업식을 거행하였으며, 2016년 3월 현재 5개 학과(건설환경, 기계자동차, 전기에너지, 전자제어)에 특수학급을 포함하여 26개 학급, 학생 수는 673명이 재학 중이고, 교직원은 74명이다.
교훈은 ‘생각하자·알아내자·만들어 내자’로 되어 있으며 교육목표는 ‘애국인·자율인·기능인·건강인·정서인 함양’에 두고 산업사회에 적응력이 높은 기능기술인 양성에 주력하여 각종 규모의 기능경기대회에서 우수한 성적을 거두었다.
매년 봄과 가을에 체육대회를 개최하며, 1974년에 창단된 교기인 연식정구는 일본파견선수선발 연식정구대회에서 우승하여 국가대표로 일본원정경기를 갖기도 하였으며, 또한 제19회 대통령기쟁탈 전국연식정구대회에서 개인전 우승과 준우승을 하는 등 여러 대회에서 좋은 성적을 거두고 있다.