1945년 5월 단양공립공업전수학교로 설립되어 단양국민학교에서 임시 개교하였다. 같은 해 11월 단양공업초급중학교로 개편하였으며, 1947년 3월 단양읍 하방리에 학교를 신축하고 광산토목과 1학급을 모집하였다.
1948년 7월 제1회 졸업생 38명을 배출하였으며, 1950년 5월 4년제 9학급(여자 3학급 포함)의 단양공업중학교로 개편되었다가 이듬해 8월 인문계로 변경되어 3년제 단양중학교로 교명을 개칭하였다.
1952년 5월 학제 개정에 따라 단양중학교와 분리, 단양공업고등학교로 개편되어 광산과 3학급을 설치하였다. 1959년 4월 여학생 가정과 3학급을 증설하고, 1966년 12월 교명을 단양실업고등학교로 개칭하였다. 1968년 11월 가정과를 폐지하고 화공과 3학급을 설치하여 교명을 다시 단양공업고등학교로 개정하였으며, 1972년 12월 보통과 3학급을 증설하여 총 9학급이 되었다.
1974년 6월 현재의 위치로 교사를 신축, 이전하고 보통과 15학급, 광산과 3학급, 화공과 3학급의 총 21개 학급을 편성하였다. 1977년 보통과를 감축하고 광산과를 폐지하는 한편, 화공과 9학급, 보통과 6학급, 토목과 6학급의 총 21개 학급으로 운영되었으며, 1984년 9월 다시 보통과를 폐지하고 화공과 6학급, 토목과 6학급으로 개편하였다.
1986년 화공과를 12학급(여자 3학급 포함)으로 증설하여 1997년 현재 18학급에 재학생 849여명, 교원 46명이다. 교훈은 ‘근면·성실·협동’으로 되어 있으며, 과외활동으로는 각종 기능사자격시험에 대비하기 위한 특별교육실시와 첨단 정보산업에 대응하기 위한 컴퓨터 특별지도, 정서순화를 위한 음악활동 및 교내 백일장대회를 개최하고 있다.
2013년 3월 단양공업고등학교가 한국호텔관광고등학교로 교명을 변경하였다.