전신은 1907년 9월 설립한 사립 희양학교로서, 1910년 6월 24일에 공립광양보통학교로 개교하였다. 1911년 11월 1일 광양공립보통학교로 개칭되었으며 1938년 4월 1일 광양서공립심상소학교로, 1941년 4월 1일 광양서공립국민학교로 교명을 변경하였다. 1946년 11월 30일 광양서국민학교로, 1996년 3월 1일 광양서초등학교로 교명을 변경하였다.
광양인의 기상을 펼치는 자랑스러운 광양서교인 육성이라는 교육목표 아래, 교훈은 ‘신나는 우리 학교, 꿈은 이루어진다’이며, 교목은 향나무, 교화는 동백이다. 학생활동으로는 여자 정구부가 1999년 창단되어 전국 규모의 대회에서 여러 차례 우승하였다.
광양서초등학교는 광양읍의 중심 학교로서 1910년 6월 24일 개교한 후 오늘까지 100년의 전통을 자랑하고 있으며 광양읍 중심지인 읍내리, 칠성리, 구산리, 도월리를 학구로 하여 광양시의 대표 학교 구실을 하고 있다. 특히 6·25전쟁 때 유엔기의 전략상 폭격으로 교사가 전소된 적도 있었으나 오늘에는 그린스쿨사업으로 아름다운 학교로 가꾸어져 있다.
1970년 제60주년 개교 기념행사를 하였고, 2010년에는 개교 100주년 기념행사를 하였다. 2010년 3월 현재 25학급 학생 618명, 교직원 43명이다. 2010년 2월 10일 제97회 졸업식을 하였고, 총 22,019명의 졸업생을 배출하였다.