1940년 6월 3년제 장항농업전수학교로 장항읍 청사에 설립되었다. 1941년 9월장항읍 송림동으로 이전하였으며, 1943년 3월에 제1회 졸업생 50명을 배출하였다. 1945년 4월 4년제 장항공립농업학교로, 1946년 9월 6년제 장항공립농업중학교로 개편되었다가, 1951년 8월 학제변경에 따라 장항농업고등학교로 개편되었다.
1967년 12월에 장항농공고등학교로 변경되어 농업과·축산과·화공과를 설치하였으며, 1969년 11월 기계과·전기과·화공과·농업기계과 12학급으로 개편되었다. 1972년 11월에는 IDA차관교로 지정되어 실습실 등을 착공하고 이듬해에 현재의 위치로 교사를 신축, 이전하였다. 1975년 농기계과·축산과·화공과·기계과·전기과의 21학급으로 확장되었으며, 1977년 7월 교명을 장항공업고등학교로 변경하고 기계과·전기과·화공과를 설치하였다.
2008년 6월 화공 3학급, 전기제어 3학급, 기계 6학급으로 개편하였다. 2009년 3월 충남조선공업고등학교로 교명을 변경하였으며, 조선분야 특성화고로 지정되었다.
2019년 3월 충남조선공업고등학교가 장항공업고등학교로 교명을 변경하였다.
‘21세기를 이끌어 갈 창의적인 조선 산업분야 기술인 육성’을 교육지표로 삼아 ‘뚜렷한 가치관과 바른 인성을 지닌 예절바른 사람, 미래의 지식정보화 사회가 요구하는 창의적인 사람, 꿈과 희망을 갖고 자아실현을 이룩하는 진취적인 사람, 풍부한 감성과 건강한 심신을 지닌 조화로운 사람’을 교육목표로 하고 있다. 특색사업으로는 ‘취업률 향상을 위한 체계적인 진로선택 안내 프로그램, 창의적인 기능인 양성을 위한 기초 영어회화 능력 배양, 지역주민과 함께하는 평생교육’ 등을 운영하고 있다. 이런 노력의 결과로 2008년도와 2009년도에는 재학생의 각각 94%와 97.5%가 전공과 관련된 자격증을 취득하였으며, 2010년 충남 지방 기능경기대회에서 은상, 장려상 등 우수한 성적을 올리고 있다.
2010년 현재 화공 3학급, 전기 3학급, 기계 5학급, 전자 1학급 총 12학급이 개설되어 여학생 2명을 포함한 총 267명이 재학 중이다. 또한 교원 25명과 일반 행정직 35명 등 총 60명의 교직원이 재직 중이다.