株洲市二中建于1955年5月，是一所全民所有制公立高级中学。1957年被确立为省属重点中学。1989年被确认为湖南省首批验收挂牌的六所实验中学之一。1992年成为全省首批评估挂牌的八所省重点中学之一。2004年被确定为首批“湖南省示范性高级中学”。
办学六十余年，学校经历两次整体搬迁，原址在贺嘉路13号，1996年整体搬迁至天台路33号，2014年作为政府十大民生实事工程搬迁至博古山东路728号。武广新校区占地面积248亩，建筑面积约10万平方米，可容纳72个班，3600余名学生就读。
学校师资力量雄厚，现有230余名专任教师。其中正高级教师5人，高级教师87人，省特级教师6人，全国模范教师2人，全国优秀教师1人，全国师德先进个人1人，各项指标名列湖南省示范性中学前列。
2017年，株洲市二中初中部开办;2018年，株洲市二中附属小学开办;2020年，株洲市二中青龙湾小学开学;2021年株洲市二中青龙湾中学、株洲市二中附属第二小学开学;2022年株洲市二中枫溪学校(高中、初中、小学)、株洲市二中附属第三(南洲)小学、株洲市二中莲花中学开办，株洲市二中教育集团九方中学、株洲市二中田心中学正式揭牌。集团化办学极大助推株洲基础教育优质均衡发展。
株洲市二中不忘立德树人初心，牢记为党育人、为国育才使命，秉承“追求卓越”校训，弘扬“严谨、和谐、生动”校风、“博学、善导、爱生”教风、“乐学、善思、尊师”学风，坚持“以人为本，为了每一个学生全面而有个性的成长，为了每一位老师专业而幸福的发展”的宗旨，坚持“建设学术性高中，培养创新型人才”的发展愿景，确立建设“全国基础教育高质量品牌学校”的发展目标，推行“‘一个学生一条发展路径，一个学生一套成长方案’学生个性化培养”“优化生源”“奥赛强基”三大策略，将“让改变发生，改变正在发生;我是和最优秀的人在一起，我们必将改变世界”作为学校文化核心理念。以“使命感、荣誉感、责任感”为追求，淬炼出“千方百计、千辛万苦、千锤百炼”的教师精神。
株洲市二中打造了全省知名、全国有影响的优质教育品牌。高考特殊类控制线(一本)升学率，985、211录取率稳居高位;高分段(600分以上)人数比例居全省前列，为清华北大等名校输送人才逾万。2015年至今，70余人获得五大奥赛全国一等奖，其中物理奥赛获国家金牌2枚、银牌2枚，2人入选国家集训队，4人入选省队，2人保送进入清华大学。2023年高二曾启轩同学入选清华大学首届“攀登计划”，成为株洲史上第一个高二考入清华大学的学生。
株洲市二中2017年获得首批全国文明校园，2018年获评全国百强中学，2022年获评中国百强中学，还获全国现代教育技术先进单位、全国中小学心理健康教育特色学校、教育部“国防教育特色学校”、全国青少年校园足球篮球特色学校、湖南省模范单位、湖南省依法治校示范校、湖南省职工职业道德建设标兵单位、湖南省中小学校基层党建示范点等百余项市级以上荣誉称号。