江苏省新海高级中学是由五所学校（普爱中学、东海县立初级中学、新民中学、江苏省立连云中学(含山东省立连云中学)、启新中学）合并成的山东省立新海中学（后改名为江苏省新海中学）与原连云港市新浦中学于2001年合并而成。
其中，建校时间最早的是普爱学校中学部，即普爱中学。江苏省新海高级中学的源头就是1924年成立的新浦普爱平民义务学校在1930年秋建立的初中班，即诞生于此时的普爱中学。它是从新浦往东直至海边广大地区唯一的一个初中班，是该地区中等教育的起点。
私立普爱中学（1924-1948）
1924年建立的“私立普爱学校”，全名“新浦普爱平民义务学校”，建立初期只有小学部，1930年普爱学校增设初中班，普爱中学诞生（即江苏省新海高级中学的前身）。成为新浦地区中学教育的起点。抗战胜利后，颜振流任普爱中学校长。校址即今天的连云港市建国路小学。
江苏省立连云中学（1942-1948）
原江苏省立连云中学前身为1942年3月抗战时期在安徽太和县创建的苏鲁豫皖四省边区临时中学。9月，奉民国教育部令，更名为国立第21中学。日本投降后，1946年6月，国立第21中学迁回徐州，由于时任江苏省民政厅长王公玙先生的努力争取，7月24日，民国江苏省政府批准国立第21中学更名为江苏省立连云中学，王公玙还极力推动将学校迁至连云港，恰逢此时日华酒精厂（日本开办）停办。这样，暂驻徐州的省立连云中学便搬迁墟沟，利用其厂址建校招生办学。1947年夏高、初中同时招生，校长李简斋。1948年继续招生。解放前夕，全校已有9个班，约400名学生，是一所省属完全中学。
解放后，新海连特区政府任命连云市委书记李葵元兼连云中学校长。1949年春，因革命形势需要，高中部学生全部入新海连特区建国学校学习。
东海县立初级中学（1943-1948）
原东海县立初级中学建于1943年（1944年初，日伪曾设立海州市，校名一度改为海州市立初级中学）是一所公办学校。首任校长为东北人蔡玉隆（后一度为周恒进、胡小山）。1945年日本投降，校名复为东海县立初级中学，校长为倪爱棠，半年后，校长为杨维衡。校址即老新海中学大院，为原连云港市职业技术教育中心。
私立新民、启新中学（1947-1948）
私立新民中学建于1947年，名义是私立学校，实际是本地党政军官吏把持校务，没有地方人士参加。校长朱祥符（1948年5月任连云市市长，10月任第八区行政督察专员）。学校经费部分来自学生的敬师金。解放前夕，有三个班，学生170余名。校址即原教育局大院。
私立启新中学建于1947年，由当地士绅联络社会各界知名人士，组成校董会集资开办，王公玛先生为名誉董事长，曾任两淮盐运使的缪秋杰先生为董事长，张体元先生为校长。1947年秋招收初一新生50名，9月1日举行开学典礼。1948年秋，学校又招收第二届初一新生50名。校址即今朝阳中学所在地。
山东省立新海中学（1948-1953）
1948年11月7日，新浦、海州、连云港地区解放，新海连特区行政专员公署成立。特区政府即时部署中小学复校复课工作，派杨文雄同志接管东海县中，同时决定将“东海县中”、“普爱中学”、 “新民中学”三校合并，成立“山东省立新海中学”三校学生返校复课；与之同时，特区政府派徐杰同志接管江苏省立连云中学，校名改为“山东省立连云中学”并复课。启新中学也很快复课。1949年1月，特区政府任命文教科长曹伯衡、连云市委书记李葵元兼任新海中学、连云中学校长。1949年春，新海连特区政府决定启新中学并入连云中学，8月，连云中学并入新海中学。
江苏省新海中学（1953-2001）
1953年1月，新海连市由山东省划归江苏省管辖，山东省立新海中学改名为江苏省新海中学，为省直属中学。省政府任命新海连市市长杨祖彤兼任校长，副市长季士杰兼任副校长。1955年，学校第一届高中生毕业。1957年反右，1958年大跃进，使学校教学秩序受到影响，而十年文化大革命，使学校遭受重创，元气大伤。
在1976年-2001年这25年问，是学校历史上教学秩序稳定、教改不断深化、各方面工作蓬勃开展的时期，也是校容校貌变化巨大的时期，也是教学成果丰厚、屡屡获得国家、省市级各种奖励的时期。1978年学校被江苏省教育厅确定为18所重点中学（江苏省教育厅确定的大改单位）之一。1980年学校正式列为江苏省首批办好的95所重点中学之一。1990年通过省重点中学验收。1998年通过国家级示范高中验收。
原连云港市新浦中学（1957-2001）
原连云港市新浦中学前身为1957年9月成立的新海连市新浦初级中学，校址为连云港市新浦区海连中路17号（今连云港市解放路小学），为四轨制初级中学，1960年开始招收高中，成为初中四轨、高中二轨的完全中学。“文革”以后至1995年一直稳定在初中六轨、高中四轨的规模，“文革”以后至1995年一直稳定在初中六轨、高中四轨的规模，1995年经市教委验收成为连云港市重点中学，1996年秋经省教委经收后于1997年春被确认为江苏省重点中学，1999年7月市政府决定将新浦中学由新浦区属中学划归为市管中学。至2000年学校规模为42个教学班（初中18个班、高中24个班）。
注：今连云港市新浦中学前身是创建于1964年的陇东中学，2001年与浦东中学合并，2004年改名连云港市新浦中学。
原连云港市东方中学（1956-2004）
原连云港市东方中学始建于1956年8月，校名为“新海连市墟沟初级中学”；1961年新海连市易名为连云港市，该校 随之改名为“连云港市墟沟初级中学”；1963年开设高中部，成为当时四所市属完全中学之一，校名为 “连云港市墟沟中学”；1977年9月更名为“连云港市第十中学”；1980年9月又恢复为“连云港市墟沟中学”；1992年迁址重建，更名为“连云港市东方中学”。2004年5月，并入江苏省新海高级中学，更名 为“江苏省新海高级中学东方分校”。1995年被确定为市重点中学，1997年被确定为省重点中学，1999 年成立高中，2004年被评为省三星级学校。
江苏省新海高级中学（2001-）
2001年初、高中分离，分别成立了连云港市新海实验中学和江苏省新海高级中学。原连云港市新浦中学并入新海高中，易地重建为江苏省新海高级中学；2004年 ，原连云港市东方中学并入，成立新海高中东方分校；当年学校被省教育厅首批转评为“四星级学校”。2004年苏北地区首个“南京大学优质生源基地”在该校挂牌以来，截止2015年1月，该校先后成为中国人民大学、复旦大学、西安交通大学等一流高校的优质生源基地。
2007年，学校被教育部、人事部评为全国教育系统先进集体。
2010年，原江苏省新海高级中学东方分校与新海高级中学分离，并入江苏省连云港高级中学。
2011年10月22日，该校入选清华大学“新百年领军计划”优质生源基地。成为江苏省19所获得此项计划生源基地称号的学校之一。
