1908년 4월에 장성군의 유생(儒生)이 사립장명학교로 설립하여 장성향교 명륜당에서 학생 12명으로 개교하였다. 1909년 4월에 사립학교의 인가를 받아 보통학교 교과목을 가르치게 되었으며, 1910년 8월 사립장성학교로 개칭하고 수업연한을 4년으로 편성하였다.
1911년 6월에 공립으로 개편되어 교명을 공립장성보통학교로 개칭하였고, 1921년 4월 학제 변경에 따라 수업연한이 6년으로 연장되었다. 같은 해 6월 현재의 위치로 교사를 신축, 이전하였으며, 광복 후 재개교하여 초대교장에 박송열이 취임하였다.
1950년 4월에 교명을 장성성산국민학교로 개칭하였으며, 6·25로 교사가 전소되었다가 1952년 1월 6개 교실 준공을 시작으로 1958년에 본관 3개 교실 등을 신축하였다. 1995년 9월에는 4개 교실 개축공사를 했다. 1996년에는 장성성산초등학교로 교명을 변경하였다. 1997년 3월 장성북초등학교를 통합하였다.
2010년 3월 현재에 6학급 재학생 117명, 교원 21명이다. 교육목표는 ‘실력인·자주인·도덕인·건강인’으로 설정하여 전인교육에 힘쓰고 있다.
2010년 2월 99회 졸업으로 총 8,650명의 졸업생을 배출하였다.