1930년 5월에 충주공립농업학교로 설립되었다. 수업연한 3년에 3학급으로 편성하였으며, 설립 당시의 학생수는 전교생 90여 명이었고, 3년제로 제5회 졸업생까지 148명을 배출한 뒤 1937년 5년제로 개편되었다.
1943년 4년제로 변경되었다가, 학제 변경에 따라 1947년 6년제로 개편되는 동시에 교명도 충주공립농업중학교라 개칭하였다. 1951년 8월 <교육법> 개편에 따라 충주농업고등학교와 충일중학교로 분리, 개편되어 동일 구내에서 병존하다가 1967년에 충주농업고등학교는 안림동의 신축 교사로 분리 이전하였다.
1960년 충주실업고등학교로 개편하여 1962년에 화공과·상업과를, 1963년에 기계과·전기과를 증설 모집함으로써 농·공·상의 면모를 갖추게 되었다. 1965년에는 기계과·전기과·화공과가 폐지되면서 5년제의 충주공업전문학교와 병합되어 농·상 계열의 실업고등학교로 개편하였다.
1973년 실업학교로서 농공병진책에 의한 공과계 재창설로 다시 토목과·건축과의 증설 인가를 받음으로써 상업과를 폐지하였다. 1980년 3월 충주농업고등학교로 개편한 뒤 토목과·건축과 등의 공업계는 충주공업고등학교로 분리 이전하였으며, 1982년부터 남녀공학제를 실시하였다.
1991년 3월에 농업과·임업과·축산과 1개 학급이 농업기계과·조원과·식품가공과로 개편되고, 1995년부터 축산과, 원예과 1개 반이 동물자원과·환경보전과로 개편되었다. 1997년 2월 현재 18학급에 재학생 796명, 졸업생은 63회에 1만 1539명을 배출하였다.
대외활동으로는 1973년 새마을우수학교로 지정되어 문교부장관 표창을 받은 바 있다. 배드민턴부가 제60회 전국체전에서 우승하였으며, 복싱부는 1985년 루마니아에서 열린 주니어 세계선수권대회 라이트 플라이급에서 우승한 바 있다. 1990년에 문교부 지정 농업교육 시범학교 발표에서 최우수교로 표창을 받았다.