據《甘肅教育誌》記載，甘肅省興辦普通中等教育始於清末廢科舉興學堂之際。光緒三十年（公元1904年），鞏昌府（府治在今隴西）將南安書院改為鞏昌府中學堂，為甘肅創辦普通中學之始。
（一）辦學規模
至宣統二年（公元1910年），全省先後開辦10所官立中學堂，共有在校學生362人，教員24人。“中學堂開辦之初，大都因陋就簡，學科既不完備，學生亦屬寥寥。”
民國元年（公元1912年），南京臨時政府頒布新學製，中學堂改為中學校。次年，甘肅省教育司根據本省財力和高小畢業生升學人數，將全省劃分為蘭州、平涼、天水、武威4個中學區，原10所中學堂歸並為4所省立中學，每區設一所中學校。將設在蘭州的“全省中學堂”（由原文高等學堂改設）改為甘肅省立第一中學；將平涼的隴東中學堂改為省立第二中學；將天水的秦州中學堂改為省立第三中學；將武威的涼州府中學堂改為省立第四中學。民國三年，全省有4所中學校，在校學生412人，教職員53人，其中教員27人。
民國十三年（公元1924年），實施北洋政府頒布的新學製（壬戌學製），中學實行初中、高中分段製，全省四所中學均改製為初級中學。及至民國十六年，省立第一中學增設普通科高中部，成為全省第一所完全中學。民國十二年，甘肅省政府提倡各縣酌設初級中學，“以奠定地方人才教育之基礎”。民國十五年，甘穀、武山、臨夏三縣各辦起一所縣立初級中學。次年，會寧、臨洮、武都、張掖四縣亦開辦了縣立初級中學。同時，由天水縣私立“模範亦渭小學校友會”籌辦私立亦渭初級中學，創辦了本省第一所私立中學。至民國十六年（公元1927年），全省中學達到12所，在校學生1580人。其中省立中學4所，學生1211人；縣立中學7所，學生348人；私立中學1所，學生21人。
民國二十五年（公元1936年），省立中學均改為以所在地冠名：甘肅省立第一中學改為甘肅省立蘭州中學，省立第二中學改為省立平涼中學，省立第三中學改為省立天水中學，省立第四中學改為省立武威中學。張掖縣立初級中學改辦為省立張掖初級中學。
民國二十七年（公元1938年）一月，南京國民政府教育部在天水設立“國立甘肅中學”，十二月又在清水縣設立國立甘肅第二中學，主要收容淪陷區流亡學生。翌年，兩校分別改名為國立第五中學和國立第十中學，設有初中部、高中部和師範部，共有在校學生2742人。民國二十八年（公元1939年），“管理中英庚款董事會”在酒泉設立河西中學。民國三十二年（公元1943年），國立西北師範學院附屬中學隨學院由陝西城固遷至蘭州。抗戰時期設在甘肅的4所國立中學均為完全中學，學校師資較強，學生公費待遇。
民國二十八年（公元1939年），省教育廳頒布《甘肅省中學教育設施方案》，提出“分區設校，均衡發展”的原則，劃分全省為蘭州、臨洮、武都、天水、平涼、隴西、酒泉、慶陽、臨夏、武威十個中學區，規定每區至少設立一所省立中學。並依據每年設校增級計劃，逐步在省立天水中學、省立平涼中學、省立武威中學、省立張掖中學增設高中部，使之成為完全中學。沒有設省立中學的臨洮、武都、隴西等中學區內，將縣立初級中學改辦為省立完全中學。在慶陽、臨夏學區增設省立中學，使每個中學區內都設有省立完全中學。同時，鼓勵地方發展縣立和私立中學，在經費上給予資助和扶持。民國二十七年（公元1938年），全省普通中學在校學生中的女生僅有30人，占中學在校學生總數的1%。
民國二十九年（公元1940年），將蘭州女子初級職業學校改辦為蘭州女子中學，設初中、高中，當年招收學生103人，使全省中學的女生增加到160人。至民國三十五年（公元1946年），全省有公、私立普通中學63所（不含國立中學），在校學生19824人，教職員1392人。其中省立中學16所，在校學生11370人，教職員577人；縣立中學39所，在校學生7133人，教職員669人；私立中學8所，在校學生1321人，教職員146人。
抗戰勝利後，甘肅省教育廳對中學采取“限製數量發展”的方針。至1949年時，全省共有普通中學66所，在校學生14955人，教職員1430人。全省平均每萬人口中有在校中學生24.9人。在73個縣中，有20個縣沒有中學，鄉村地區沒有一所中學。
（二）管理體製
據《甘肅教育誌》記載，民國初年，省立中學校屬甘肅省政府領導。中學實行校長製，校長下設教務主任和學監。校長總理學校一切事務，教務主任專任各種課業的規劃和改進事項，學監專司管理學生。民國十三年（公元1924年），省立第三中學學習東南諸省中學校的管理辦法，實行校長領導下的教務、訓育、事務三課分掌製。教務課掌理教學事宜，訓育課負責管理學生，事務課分管學校行政和後勤事務，各課主任均受命於校長。以後各校陸續采用分掌製的管理辦法。
民國二十三年（公元1934年），甘肅省教育廳在《各中等學校應行改進事項》中，對中學的行政組織規定為，凡未滿六學級的學校，在校長下設教導主任一人，協助校長處理教務訓育事宜，原設教務、訓育、事務和體育各主任取消。責權分工為：“教務事宜由教導主任承校長辦理之；訓育事宜由教導主任、專任教員承校長辦理之；事務事宜由校長督率會計、事務員、書記辦理之；體育事宜由教導主任、體育專任教員辦理之。”其時，除省立第一中學、省立第三中學設有訓育處、教務處、事務處外，其餘中學僅設教導處。
民國二十九年（公元1940年），甘肅省教育廳轉發教育部頒布的《中等學校組織規程》，並要求各校遵照部令劃一學校行政組織。確定九學級以下學校僅設教導處，教導處內分設教務、訓導、體育衛生等組。九學級以上學校分設教務、訓導、事務三處，各處設主任一人；教務處分設教務、體育、圖書儀器三組，訓導處分設訓育、管理二組，事務處分設文書、庶務、出納三組。學校設校務會議、教務會議、訓導會議和事務會議。校務會議由校長、各處主任及全體教員、會計組成，每學期開會1～2次，以校長為主席，其職責是決定校政方針，審議校務興革事項，審核各種計劃章則，審議預決算及其他重要事項。其他會議商討各處事務。
（三）學製
據《甘肅省教育誌》記載，清末時期，依照《奏定中學堂章程》規定，甘肅省各中學堂以“施以較深之普通教育，俾畢業後不仕者從事各項實業，進取者進入高等專門學堂，均有根柢為宗旨”。中學堂修業五年，招收高等小學堂畢業生及同等學力者。
民國二年（公元1913年），中學堂改製為中學校，修業年限改為四年。中學以完足普通教育為主旨，並輔以職業教育、預備教育，造成健全國民為宗旨一。同時確定，高級小學畢業生或具有同等學力者，經入學試驗合格後，始得入學。
民國十一年（公元1922年），北洋政府頒布“學校係統改革令”。次年，甘肅省第二次教育行政會議決定，全省普通教育均實行新學製（壬戌學製）。中學修業年限延長為六年，分初級中學、高級中學，各修業三年。兩級合設者稱完全中學，單設者稱初級中學或高級中學。初級中學招收高級小學畢業生，高級中學招收初級中學畢業生。
民國十七年（公元1928年），甘肅省省務會議以初中畢業生就業者較多，初中修業三年不足致用為由，議決將初級中學修業年限延長為四年，高級中學改為兩年。民國二十二年（公元1933年），因高中學習兩年無法完成三年課程，影響學生升入高等學校，遂恢複初中、高中各修業三年。
（四）教學管理
據《甘肅省教育誌》記載，清末，中學堂采用班級教學製。中學堂開辦之初，師資“取材於速成師範畢業之舉貢”，平均每校不及三名教員，課程設置和教學管理“按之定章，諸多不合”。
民國初期，中學教師有所充實，建立了學生的入學和畢業考試，學生成績考核、升留級等各項教學管理製度。據當時的《省立第一中學學則》載，教員分任各科功課，按學校規定的教學進度循序教授；學生上課時須備筆記本，做課堂筆記，遇教師提問要起立敬答。
民國二十二年（公元1933年），甘肅省教育廳提出，中學要“以嚴格的考試方法，促進科學之研究，以資深造”。要求學校嚴格執行教育部頒布的“新課程標準”，加強算術和自然科的教學，提高學生國文和外國語的程度，實行每周36課時的學習製度。同年，實行初中、高中畢業會考製度，學生各科會考成績及格，才準予畢業；並且要將各學校會考成績分別等第，通報全省；會考成績太差的學校，分別給予警告、校長解職、學校停辦的處分。在首屆畢業生會考中，高中不及格學生占26%，初中不及格學生占30%。民國二十四年，省立第五中學因連續兩年會考成績較差，經甘肅省省務會議議決，改辦為蘭州鄉村師範學校。
民國二十八年（公元1939年），《甘肅省中學教育實施方案》提出，中學畢業生以升學為主，中學教學主要為學生升學做準備。除仍采用畢業會考外，還實行平時抽考和電調課卷的辦法。抽考辦法規定，甘肅省教育廳每學期派人到學校舉行突然性臨時考核，以檢查學校的教學情況，並根據各校考核成績分別予以獎懲。所謂電調課卷，即由教育廳用電報或電話等形式，調閱學生的作業，以檢查學生的課業練習和教師批閱作業的勤惰。為加強對教學的管理，省教育廳製訂中學各科的學程綱要，統一各學校的教學要求、教學內容和教科書，要求教師必須按教學進度計劃完成教學。同時，對學生缺課也予以嚴格限製，規定學生除患重病、至親死亡或家庭遇到特殊變故外，不得請假，學生曠課一小時給予警告處分，曠課一日記過，曠課兩日除名。用增加考試次數，提高及格、升學和畢業標準的辦法，刺激學生讀書。
抗戰勝利後，甘肅省教育廳對中學實行“限製數量發展，力求素質改進”的方針，仍以畢業生升學多少來衡量學校的辦學成績，但教學質量並未得到改進。民國三十七年（公元1948年），甘肅省教育廳視導室對蘭州市的中學抽考英語，各校均不及格。同年，赴南京、上海等地投考大學的160多名甘肅應屆高中畢業生，僅被錄取7名。