초등교원 양성을 위한 4년제 대학으로, 전국 11개 교육대학교 중의 하나이다. 그 전신은 1938년 3월에 설립된 중등학교 정도의 광주사범학교이며, 같은 해 5월 부속국민학교를 설립하였다.
그 뒤 1955년 중등교원 양성을 위한 2년제 광주사범대학이 설립되었다. 1961년에 국민학교 교사 양성기관인 신제 사범대학으로 개편되었다. 1962년 3월 초등교원의 자질향상을 위한 「교육법」 개정에 따라 광주사범학교와 광주사범대학을 통합하여 2년제 전남대학교 병설 교육대학으로 개편되었으며, 초대 학장에는 이창업(李昌業)이 취임하였다.
이듬해에는 전남대학교에서 분리되어 광주교육대학으로 개편되고, 같은해에 초등교원연수원을 부설하였다. 1966년에 초등교원양성소와 1968년 교원교육원을 부설하고, 1978년에 광주부속국민학교와 목포부속국민학교를 설치하였다.
1981년 3월 「교육법」개정에 따라 4년제 교육대학으로 개편되어, 1993년에 광주교육대학교로 교명이 변경되었으며 1996년에 교육대학원이 설치되었다.
1997년 11월 교육개혁 최우수 교육대학에 선정되었고,1999년 11월 대학원 16개 전공과정 을 설치하였으며, 2000년 2월 부터 미국 일리노이대학교와 대학원 협력 석사과정 학생 모집하기 시작하였다.
2000년 12월 교육부 평가 최우수 교육대학교로 선정되었고, 2001년 12월 교육인적자원부 평가 내부혁신 추진 최우수교육대학교 선정되었다. 2002년 11월에는 교육인적자원부 평가 국립대학 자체발전계획 추진 교수부문제도개선분야 최우수교육대학교 선정되었고, 2003년 10월 교육인적자원부 평가 국립대학 자체발전계획 추진 대학운영시스템 및 조직관리제도 개선 실적 최우수교육대학교로 선정되었다.
2004년 6월 교육인적자원부 선정 지방대학 혁신역량강화사업 추진대학 선정되어 교육복지 실현 최우수대학교로서 매년 5년간 10억씩 총 50억원을 정부로부터 지원받았다.
2005년과 2006년에 교육인적자원부 지방대학혁신역량강화사업 사업 수행 대학으로 선정되었다. 2007년, 교육인적자원부 평가 대학발전 가능 최우수 교육대학교 선정 및 교육인적자원부 대학 혁신 진단 및 평가 우수 교육대학교로 선정되었다. 2008년 3월 개교 70주년을 맞이하였다.