1927년 4월 지방유지들이 힘을 모아 조치원읍 교동에 조치원공립실과여학교로 설립하였다. 수업연한은 3년으로, 1930년 제1회졸업생 42명을 배출하였다. 교과과정은 수신·공민·국어·일어·역사·지리·수학·영어·이과·한문·재봉·수예·창가·도화 등을 주로 가르쳤다. 1941년 4월 4년제 조치원공립고등여학교로 개편되었다가 1946년 10월 수업연한 6년의 조치원공립여자중학교로 개편되어 12학급으로 편성되었다.
그 뒤 학제 변경에 따라 1951년 8월 조치원여자중학교와 조치원여자고등학교로 분리, 개편되어 고등학교는 3학급으로 편성되었다. 1977년 9월 병설로 있던 조치원여자중학교가 분리되었으며, 1978년 7월 현재의 위치로 교사를 신축, 이전하였다. 1980년 11월 각 학년 10학급씩 30학급으로 증설되었다가 1983년 24학급으로 개편되었다.
1991년 8월 보통과 5학급과 정보처리과 3학급으로 편성되었다가, 2007년 9월에 다시 보통과 6학급과 정보처리과 3학급으로 편성되었다.
2015년 조치원여자고등학교에서 세종여자고등학교로 교명이 변경되었다.
교육목표는 ‘바른 가치관을 지닌 도덕인, 주인정신이 투철한 자주인, 몸과 마음이 건전한 건강인, 생각하고 탐구하는 창의인’이다. 특색사업으로는 ‘수준별 이동수업을 통한 학습만족도 향상, 농산어촌 맞춤형 프로그램 운영을 통한 학습력 신장, 자격증 취득목표제 운영을 통한 직업기초능력 신장’ 등을 운영 중이다.
2013년 현재 인문계열 5학급, 특성화계열(금융비지니스과) 3학급으로 편제되어 총 24개 학급이 개설되어 있다. 2010년 기준으로 재학생은 796명, 교직원은 58명이 있다.