学校创建于1930年春，位于一元路口。学校前身为“汉口市立女子中学”，与市一男中并称汉口地区最早的两所公立中学。1953年被定为中南地区重点中学，与省实验、市一中、市二中等五所中学并肩而立。1958年秋改为现名，实行男女合校。1997年发展为高级中学，2003年经市级督导评估成为“武汉市办学水平示范学校”。
“黄鹤楼中吹玉笛，江城五月落梅花”，在美丽的江城武汉，有一所历史悠久、久负盛名的学校---武汉市第十六中学。原武汉市委书记，全国政协副主席兼秘书长钱运录同志为该校题写了校名。悠悠长江水孕育了十六中学近九十年的校园文化。虽历经岁月的沧桑，十六中学依然焕发着青春的风采。
武汉市第十六中学现位于江岸区一元路汉景村。现学校占地面积9703.53平方米，创办于1930年，名为汉口市立女子中学，校址在汉口四民街(今胜利街黄陂路小学校址)，当时初中两个班，学生200余人。首任校长周敏。1938年迁至鄂西，并入省立联合中学恩施女子高中分校。1945年秋返迁汉口汉景村(今校址)重建，将日伪时期的汉口市立女子中学并入该校。改名为汉口市立第一女子中学。1946年春，该校有18个班，学生758人。教职工66人，校长李瑜英。1949年改名为“武汉第一女子中学”汪中正任副校长，负责学校管理工作。解放后的首任校长为陈谋慧。1953年曾定为中南区重点中学，1958年实行男女合制，并改名为武汉市第十六中学(即现用名)。1962年曾定为武汉市重点中学。1997年发展为高级中学，2003年经市级督导评估成为“武汉市办学水平示范学校”。
在漫长的历史发展中，武汉市十六中学有着光荣的革命传统，成为江城的一所名校。“一二.九”运动时，学校成为武汉进步学生运动的基地;“七.七”事变后，邓颖超和史良等“七君子”经过武汉时，曾莅临发表了抗日演说;1948年，党员陈谋慧等先后入校任教，从事地下工作，在地下党领导下发展进步组织，开展合法斗争，组织护校，迎接解放;五十年代，学校在参军参干、抗美援朝武汉防汛中，表现突出，踊跃参军参干，为保家卫国、保卫武汉作出重大贡献。
学校历经沧桑，在奋斗中发展，积累了丰富的办学经验，形成了严谨治学，奋力拼博的良好校风。学校团结全体教工，开展精神文明建设和教改活动，成绩显著，“党的建设”“思想教育”、“教学质量”、“后勤管理”、“文艺体育”等方面均荣获省、市、区多项奖励。学校曾多次被评为市、区“先进学校”，82年被评为省“五讲四美三热爱”先进单位，初高、中毕业生合格率和升学率稳步上升。特别是近五年来，在两个文明建设中取得显著成绩，赢得了社会的广泛赞誉，是武汉市人民政府命名的“办学水平先进学校”，中共武汉市委授予全市中学的一所“武汉市先进基础党组织”
学校有一支热爱教育事业且具有较高水平的教师队伍。全体教师在现任校长兼党总支书记刘胜群的带领下，精诚合作、倾心教育。有在教坛耕耘一生的德高望重的老教师;有为十六中教育起承前启后作用的中年教师;有大学毕业后又回母校奉献自己的青春热血的青年教师……他们形成了一支老中青团结合作、教育教学、科研氛围浓厚的优秀教师队伍，成为学校的中流砥柱，担负着十六中继往开来的历史史命，为教育事业的辉煌奉献出一切。全校共27个高中教学班，在籍学生1162人，在籍教职工135人，其中高级教师46人，一级教师62人。省优秀教师9人，市、区优秀教师40人，市优秀青年教师7人，教师队伍年龄结构合理，学科配套，学历达标，整体素质好。同时学校历届领导都非常注重青年教师队伍的培养，稳固学校可持续发展的基础。通过实施“老带新”师徒合同制，规定责任和义务，使青年教师干有方向，学有榜样;通过给青年教师提供机会，挑重担，培养他们独当一面的能力。青年教师迅速成长起来，在学校领导岗位、班主任岗位、任科教师等岗位上，青年教师发挥着举足轻重的作用，在各级好课评比、公开展示课比赛中，十六中教师都有出色表现，成为十六中学一道亮丽的风景线。
学校全面贯彻方针，学生生动活泼地全面发展，女子篮球是该校的传统项目，曾先后三届获武汉市中学生比赛冠军。第十届亚运会女篮冠军、中国队中锋徐春梅就读该校。数十年来学校人才辈出，向全国高等学校及社会各界输送了大批高质量的毕业生。留学生、教授、特级教师、艺术家、作家、医疗专家、企业家、领导干部等杰出人才遍布全国各地乃至欧美国家。著名作家，原文化部部长陈荒煤曾在该校执教，蜚声中外的美籍华裔作家聂华苓抗日战争时期在该校求学。著名歌剧演员吴杏华、儿童艺术表演家张承召均曾在该校就读。 学校以邓小平同志“三个面向”的思想为指针，努力践行习近平新时代中国特色社会主义思想，以“全心全意办教育，办好教育为人民为学校教育工作”的宗旨，构建主动发展的教育模式，大力推进素质教育，不断探求学校前进的新思路，寻求办学的新格局，抢占现代教育发展的制高点，转变教育观念，更新教学思想，改革教学方法，做到三年三大步，稳中求发展。