1908년 보통과 4년제 한일학교(漢一學校)로 설립되었고, 1911년 4년제 대정공립보통학교로 인가되어 1912년 제1회 졸업생을 배출하였다.
1924년 모슬포에 대정공립보통학교 부설학교가 설립되었으나, 1931년 안성리에서 상모리로 교사가 이전됨에 따라 부설학교는 폐합되었다. 1938년에는 대정공립심상소학교, 1941년에는 대정공립국민학교, 1950년에는 대정국민학교로 교명이 바뀌었다.
광복 후 매년 학급이 증가되어 1962년에는 32학급에 재학생이 1,850명이었고, 1969년에는 대정국민학교 일과분교가 대정서국민학교로 분리·독립하였다. 1976년에는 특수학급을 설치하였고, 1984년에는 병설유치원을 개원하였다. 1996년 3월에 대정초등학교로 교명을 변경하였다.
1958년 도지정특별활동연구학교로 된 이래 교육부지정 체육연구학교, 육상·서예·과학의 도군지정연구시범학교, 한국교육개발원 협력학교 등을 거쳤다. 특히 육상·수영·씨름·태권도 등에서 우수한 성적을 거두어 체육우수학교로 체육부장관상을 받기도 하였다.
1980년대 후반부터는 학생 수가 점차 감소하여 1997년에는 24학급에 826명으로 줄었으며, 교사는 29명이다. 졸업생은 1998년 2월 88회에 1만 3363명을 배출하였다.