1960년에 설립된 국악예술학교(현 국립전통예술고등학교)는 국립국악원 소속의 관립 국악사양성소(현 국악고등학교)와 대비되는 민간 차원의 사립국악교육기관으로서 출범하였다. 교육목표는 한민족의 빛난 얼을 계승하여 민족예술의 창달과 세계화에 이바지할 수 있는 도덕적, 자주적, 창의적인 민족예술전문인을 육성함이고, 교훈은 ‘성실 · 근면 · 창의’이다.
민족예술 전문인을 육성하여 한민족의 역사와 함께 호흡해 온 민족예술의 맥을 바탕으로 창조적 발전을 이루어 민족의 정체성을 확립하고 세계문화 발전에 이바지함을 목적으로 설립되었다.
1958년 11월 박헌봉, 박귀희, 김소희 등의 노력으로 ‘국악학원기성회’가 조직되었고, 1960년 3월 10일 문교부로부터 ‘국악예술학교’의 설립인가를 받아, 1960년 5월 12일 종로구 관훈동에 개교하였다. 학교설립자 겸 초대 교장은 박헌봉이었다. 1964년 4월 남산 교사로, 1968년 4월 종로구 운니동 교사로, 1970년 9월 석관동 교사로 이전했다. 출범 당시 6년 과정이었던 교과과정이 1971년 고등학교 3년 과정으로 개편되었고, 그해 9월 ‘한국국악예술학교’로 교명을 개칭한 후 성악과 1학급, 기악과 2학급, 무용과 3학급을 두었다. 1973년 2월 28일 재단법인 국악학원 설립인가를 받아 박귀희가 초대 이사장으로 취임했다. 1983년 5월 30일 재단법인에서 학교법인 국악학원으로 조직이 변경되었고, 1984년 12월 17일 ‘서울국악예술고등학교’로 교명을 변경했다. 1987년 학년별로 국악과 4학급, 무용과 2학급으로 개편했다. 1992년 10월 29일 서울 금천구 시흥3동 현 신축 교사로 이전했다. 2000년 학년별로 성악과 1학급, 기악과 2학급, 작곡이론과 타악과 1학급, 음악연극과 1학급, 무용과 1학급으로 개편했고, 다시 2002년 한국음악과 4학급, 음악연극과 1학급, 무용과 1학급으로 개편했다. 2008년 3월 1일 교명이 현 ‘국립전통예술고등학교’로 전환되었고, 교장에 이영우가 부임했다.
교과과정은 보통교과와 전문교과로 나뉘는데, 한국음악과는 전공실기 · 합주 · 전통연희기초 · 음악이론 · 시창․청음 · 연주 등의 전문교과가 있고, 음악연극과는 연기 · 연극제작실습 · 합창 · 전통연희기초 · 연극의 이해 등, 무용과는 전공실기 · 기초발레 · 기초현대무용 · 무용음악 · 안무 등이 있다. 세부 전공은 가야금 · 거문고 · 대금 · 피리 · 해금 · 아쟁 · 작곡․이론 · 판소리 · 민요 · 가야금병창 · 정가 · 타악(장단) · 타악(연희) · 한국무용 · 음악연극으로 구성된다.
학교당국에 의한 주요사업은 1960년부터 1973년까지 이어진 전국 초중고등학교 음악교사를 대상으로 한 국악강습, 부설 국악관현악단의 창단, 민속예술대제전의 개최 등이 있다. 1964년 7월 지영희의 노력으로 창단된 국악예술학교 부설 국악관현악단은 한국 최초의 국악관현악단인 서울시국악관현악단 창립의 초석이 되었다. 또한 1961년 학생국악발표회를 시작으로 해마다 개최되고 있는 민속예술대제전은 학교수업과 무대공연의 연계로서 교육적 가치가 크며, 1965년부터 「국악관현악과 민속음악의 밤」이라는 부대행사가 포함되어 국악문화의 대중화에 크게 이바지했다.
1962년 문공부 문화재관리국(현, 국가유산청)으로부터 위촉받아 중요무형문화재 전수사업을 실시하였고, 1999년 교육부로부터 자율학교 시범운영학교로 지정되었다. 1999년 최초로 서울국악유치원을 개원하였고, 2001년 개교 40주년 기념 학술회의 및 민족예술대동제를 개최하였다. 2002년 서울특별시교육청으로부터 자율학교로 지정되었고, 2009년 교원능력개발 선도학교로 채택되었다.
이 학교 동문들이 1969년에 설립한 민속악회시나위는 민속음악의 무대화작업, 사물놀이 공연 등으로 새로운 국악공연문화를 창출했고, 이는 1970년대 대학가의 전통문화 계승운동에도 큰 영향을 미쳤다. 민속악회시나위의 활동과 국악관현악단의 전통은 이 학교 출신인 박범훈에 의해 한국 최초의 민간국악관현악단인 중앙국악관현악단의 창단으로 이어졌다.
2012년 제14대(국립학교 2대) 학교장으로 정회천이 취임하였다. 교장 아래 학교운영위원회를 두고 있고, 학교조직은 교무부 · 교육정보부 · 교육연구부 · 생활지도부 · 진로진학부 · 예술부 · 방과후부 · 창의인성부 · 서무부 · 시설부 · 도서관 · 기숙사 등으로 구성되어 있다. 2012년 제50회 졸업식에서 175명의 졸업생을 배출하였고, 연 졸업생수는 10,987명이다. 2012년 9월 제51회 민속예술대제전이 개최되었고, 2013년 5월 건학 53주년 국악교육 반세기 기념행사로 「한류예술축제」가 열렸다.
국립전통예술고등학교는 우리 선조의 전통공연예술을 계승 · 발전시켜 21세기의 세계화와 정보화 시대에 문화창달의 창조적인 인재양성에 이바지하고 있고, 특히 국악관현악과 사물놀이와 같은 새로운 국악공연문화를 이끌어냄으로써 국악의 대중화와 현대화에 기여한 바가 크다.