1938년 2월 24일 김석원(金錫源)·원윤수(元胤洙)에 의해 5년제 성남고등보통학교로 설립되었다. 신입생 120여 명으로 입학식을 거행하고, 같은 해에 성남중학교로 교명을 변경하였다. 1943년 3월 제1회 졸업생을 배출하였으나, 1945년 2월서울 동작구 대방동의 교사(校舍)를 일본군에게 징용당한 후 서울 종로구 연지동의 정신여학교 자리로 이전하였다.
1945년 10월김석원이 재단 이사장 겸 학교장에 취임하였으며, 1946년 6월대방동 지금의 교사로 복귀하였다. 학제개정에 따라 1952년 성남중학교와 분리되어 성남고등학교로 개편하고, 1978년 야간부 8학급을 신설하였다. 2001년 본관을 신축하였다.
2010년 현재 42학급에 총 1,587명의 학생이 재학하고 있고, 교직원은 86명이 재직하고 있다.
교훈은 ‘의에 살고 의에 죽자’이다. 자신의 발전은 물론 타인의 발전에도 도움이 되는 의(義)의 실천자 육성을 교육목표로 하고 있다. 매년 충무공 탄신일에는 이순신 장군의 충효사상을 기념하는 행사를 갖고 있고, 봄·가을에는 전교생이 선열의 묘를 참배하고 있다.
1965년부터 3년간 전국 고등학교 브라스밴드 경연대회에서 우승한 바 있고, 1965년 유도부가 일본에 원정하여 10전 5승 5패의 기록을 남겼으며, 검도부는 1966년 일본 원정시합에서 고등학교 선발팀과 대전, 9전 6승 1패 2무의 전적을 거두었다. 또한 1964년과 1970년 2회에 걸쳐 황금사자기쟁탈 전국고등학교야구대회에서 우승하였다.
현재 도서반·마술부·응원부·관악부·컴퓨터부·만화부·CCM밴드부 등의 동아리가 활동하고 있고, 9월에는 동아리 발표회인 용마제가 열린다. 야구부는 2004년 전국 청룡기 야구대회에서 우승하는 등 여전히 건재하다. 교내 경시대회로 도서 찾기 대회, 인터넷 정보 검색대회, 과학 경시대회, 수학 경시대회, 지리 경시대회가 있으며, 연 2회 교지 『감(感)』을 발간하고 있다.