1949년 12월 31일 공포된 <교육법>에 따라 처음 실시되었다. 정규과정의 고등학교와 병행하여 기술·실업 계열의 인력 양성과 확보를 목표로 하는 완성 교육기관으로 설치되었다.
같은 목적으로 초등학교와 공민학교 졸업자를 대상으로 하는 중학교과정의 기술학교가 있다. 교육연한은 1∼3년이며, 교육 대상은 중학교 또는 3년제 기술학교 졸업자이다. 또한 고등학교를 졸업한 정도의 학력을 가진 자에게 특수한 전문기술을 가르치기 위하여 교육연한 1년 이상의 전공과를 두고 있다.
고등기술학교의 교육 목표에 관하여 <교육법>에서는 다음과 같이 구체적으로 제시하고 있다. ① 개성의 경향과 천부의 재능을 자발적으로 발휘하는 연구태도를 조장하여 창조적 능력을 계발하고 전문 기술을 습득하게 한다. ② 국가 사회의 산업 또는 무역 등의 실정에 신중한 관심을 가지게 한다.
③ 경제적 경영과 실무 기획에 능숙하게 한다 등으로 되어 있어, 일반 고등학교의 교육 목표에 비하여 실업·기술인으로서의 실기와 기능을 닦는 것을 우선하고 있다. 한편 공장이나 사업장에서도 고등기술학교를 설치, 경영할 수 있게 하였으며, 수료자 또는 졸업자에게는 기술원 자격증을 주고 있다.
설치 당시에는 농업 부문(9개)·공업 부문(41개)·수산 부문(4개)·기타(15개)의 4개 분야에 69개 과를 두었다. 그 뒤 1977년 2월에 개정된 <교육법시행령>에서는 상업 부문 6개 과와 가사·실업 부문 6개 과를 신설하였다.
또한 농업 부문을 9개 과로, 공업부문을 44개 과로, 수산·해운 부문을 7개 과로, 기타 부문을 2개 과로 조정하여 6개 분야에 74개 과를 설치하였다. 이러한 과의 조정은 산업과 기술의 발달로 다양한 종류의 인력이 필요하며, 기술·산업 교육의 세분화와 재개편이 시대적으로 요청되고 있음에 따른 현상이다.
교육과정은 보통교과와 전문교과로 하고, 이를 다시 필수교과와 선택교과로 나누었다. 보통교과 중 필수교과는 국민윤리·국어·국사·사회·체육 등이며, 선택교과는 수학·과학·음악·미술·한문·외국어·가정 및 기타 기술교육의 실시가 적당하다고 인정하는 교과로 되어 있다.
전문교과의 배당 시간은 보통교과의 2배로 되어 있으며, 전문교육에 필요한 실험 학습시간은 총 전문과목 이수 시간의 50% 이상을 부과하고 있다. <교육법> 공포 이후 사회적·국가적 수요에 따른 실업기술교육의 확충과 강화에도 불구하고 정규 실업계고등학교만으로는 수요 인원을 공급할 수 없어, 고등기술학교는 약간의 기복은 보였으나 현재도 뚜렷한 제도적 영역으로 자리잡고 있다.
기술학교가 1970년대 말부터 급격히 학생수의 감소를 나타내고 있는 반면, 고등기술학교는 1970년대 말부터 크게 증가하여 1970년대 1만 명선에서 1980년대에는 2만 명선으로 증가하다가 1990년대 이후 서서히 감소하고 있다. 1997년 현재 학교수 19개교, 학생수 9,365명이며 이 중 여학생은 3,958명을 차지하고 있다.
교원수는 296명이며 이 중 여교사는 119명인데, 전공 분야도 점점 다양해지고 있다. 1977년 종업생 4,671명 중 취업자 3,945명, 진학자 311명, 무직자 117명, 입대자 15명, 미상 283명으로 졸업자의 대부분은 취업을 하고 있으며, 이 중 전문직·기술직·서비스직·생산직 등에 계속하여 진출률이 높아지고 있다.
반면 상급학교의 진학률은 부진하여 1970년부터 1990년까지 약 2% 정도로 나타나며, 이후 1991년 1.8%, 1992년 1.8%, 1993년 2.5%, 1994년 2.8%, 1995년 3.4%, 1996년 4.2%, 1997년 6.6%로 나타났다.