1938년 1월 10일 고양공립실습학교로 설립되어 초대 교장에 서정권(徐廷權)이 취임하였다. 1947년 6월 고양공립초급중학교로 개편되었고, 1950년 6월 학제개정에 따라 고양농업중학교로 인가되었다.
1952년 3월 고양농업고등학교와 고양중학교로 개편되었고, 1967년 12월 농과 1학급을 폐지하고 농산제조과 1학급을 신설하였다. 1970년 10월 보통과를 신설하면서 고양종합고등학교로 개편하였으며, 1976년 3월 고양중학교와 분리되었다.
1989년 9월 농산제조과를 식품가공과로, 1991년 9월 원예과를 도시원예과로 개편하였다. 2003년 보통과를 폐지하고 순수 전문계 고등학교로 전환하면서 고양고등학교로 교명을 변경하였다.
교훈은 ‘성실ㆍ역행’이다. 미래를 주도할 창의적 글로벌 인재를 육성하기 위해서 인성 교육, 지역ㆍ학교ㆍ산업체 간 연계 교육, 작업 기초능력 교육 강화에 역점을 두고 다양한 교육 프로그램을 운영하고 있다. 2024년 2월 현재 4개 학과(도시조경디자인과 · 외식식품가공과 · 반려동물관리과 · 전기전자과), 24개 학급, 총536명의 학생 정원을 유지하고 있으며, 교직원은 90명이 재직하고 있다.