1898년 10월 1일 남양도호부 집사청(執事廳)에서 공립 남양소학교로 개교하였다. 교육과정은 서당의 범주를 벗어나지 못하여 『효경』·『소학』·『천자문』·『통감』 등을 가르쳤다. 학생은 8세에서 15세까지의 아동 35명이 재학하였으며, 교원은 한성사범학교 졸업생인 박제현 1명이었다.
1906년 8월 남양공립보통학교로 교명을 변경하고, 2학급으로 편성하였다. 1908년 2월 사립 양성학교를 병합하였고, 교장에 남양군수 김관현이 취임하였다. 같은 해 6월 4학급에 학생 51명으로 편성하고, 1910년 3월 제1회 졸업생 4명을 배출하였다.
1912년 7월 남양공립간이농업학교를 병설하여 9년간 운영하다가 1921년 3월 폐교하였다. 1922년 4월 수업연한을 6년으로 연장하고 5학급으로 증설하였으며, 1938년 4월 남양공립심상소학교로 교명을 변경하고, 수화간이학교(현 창문국민학교)를 병설하였다.
1941년 남양공립국민학교, 광복 후 화성남양국민학교로 교명을 변경하였다. 1981년 3월 병설유치원 1학급을 설치하고, 1996년 3월 화성남양초등학교로 교명을 변경하였다. 2000년 9월 창문초등학교를 통폐합하였고, 2006년 영재학급 2학급의 설치를 인가 받았다.
‘가꾸고 다듬는 교육으로 미래를 준비하는 도덕적이며 창의적인 어린이’ 육성을 교육목표로 하고 있다. 아동상은 배움을 즐기는 어린이, 교사상은 사랑을 고루 주며 연구하는 선생님, 그리고 학교상은 깨끗하고 즐거운 학교이다.
방과후학교 운영의 충실, 가정과 연계한 독서교육 강화에 힘쓰고 있고, 특색사업으로 영재학급ㆍ전자도서관ㆍ영어교실을 운영하고 있다. 1998년 교육부 지정 인성자율 시범학교를 운영한 바 있다.
학생활동에서는 관현악부ㆍ합창부가 상설 동아리로 활동하고 있고, 1996년 제2회 난파동요제에서 대상을 수상하였다. 운동부로는 배구부가 2003년 제36회 전국초등학교배구대회와 2009년 제34회 경기도학생체육대회에서 우승한 바 있다.
2017년 현재 27학급에 총 627명의 학생이 재학하고 있다. 교직원은 66명이 재직하고 있고, 2006년 2월 106회 졸업식을 거치면서 총 9,986명의 졸업생을 배출하였다.