1905년 4월 장응상(張應相)이 사재를 투자하여 광명의숙(光明義塾)으로 설립하였다. 1917년 3월 공립으로 이관되어 4년제 삼천포보통공립학교로 개칭하였으며, 1918년 3월 보통학교 개편 이후 제1회 졸업생 50명을 배출하였다.
1923년 3월 수업연한을 6년으로 연장하였고, 1941년 4월 교명을 삼천포일출국민학교(三千浦日出國民學校)로 변경하였으며, 1945년 기존의 사설강습회 6학급을 정규학급으로 개편하여 총 30학급으로 편성하였다. 1946년 4월삼천포수남공립국민학교(三千浦洙南公立國民學校)로 교명을 변경하고 광복 후 초대 교장에 고창을(高昌乙)이 취임하였다.
1948년 9월 삼천포공립국민학교, 1950년 6월 삼천포국민학교로 개칭하였고, 1996년 3월에 삼천포초등학교로 교명을 변경하였다.
1983년 문교부선정 우수학교 표창을 받은 바 있으며, 1986년 최신 TV방송기재를 구입하여 방송실을 설치, 자체 채널을 통한 교내 TV방송의 선구자적인 역할로 같은 해 경상남도교육위원회 교육감으로부터 선진학교 표창을 받았다.
1986년과 1987년의 2년간에 걸쳐 문교부지정 외국어교육연구학교로 지정되어 전국 규모의 연구보고회를 개최, 초등학교의 생활영어회화 과정을 체계적으로 정립하여 일반화시키는 데 기여하였다. 1998년에는 열린교육 시범학교를 운영하였으며, 체육활동으로는 여자농구부를 육성하여 활발한 활동을 하고 있다. 2004년 3월에는 강당신축과 디지털 도서관 사업을 추진하였으며, 2005년 도지정 영어 자율시범학교에 선정되었다.
2008년 3월 현재 신도분교장과 신수도분교장 포함 58학급에 재학생 471명, 교원 58명이며, 졸업생은 89회 총 2만 994명이 배출되었다.
‘꿈을 가꾸는 즐거운 학교’라는 교육목표 아래 풍부하고 체계적인 교육내용, 다양하고 재미 있는 교육방법, 참신하고 정선된 교육환경을 위해 교육력을 모으고 있다.