Türkiye’de Cumhuriyet’in ilk eğitim kurumlarından biri olan okulun binası 1917 yılında İzmir Valisi Rahmi Bey tarafından İttihat ve Terakki Mektebi olarak yaptırıldı, daha sonra erkek muallim mektebi olarak da kullanıldı. Yerleşim alanı 4428 metrekare olan ve iki kattan oluşan yapı taş duvardan oluşuyor. Tepeden bakıldığında H harfinde bir görünümü bulunan İzmir’in ilk kız okulu olan İzmir Kız Lisesi 1915 yılında Özel İdare’nin denetiminde İnas İdadisi adı altında eğitime başladı ancak dönemin Maarif Bakanlığı bu okulun masrafını kabul etmediğinden dolayı Sultani adını alamadı. Önceleri Kültür Park’a giden yol üzerinde İtalyan Kız Mektebi binasında hizmet veren bu İnas İdadisi, yeterli sayıda öğrencisinin olmaması ve harp yılları nedeniyle, eğitimine devam edemeyip kapandı. Yunan işgalinden sonra, 1922’de, şimdiki Karataş Lisesi’nin bulunduğu yerde mevcut eski bir köşkte eğitime başlayan bina İzmir Kız Sultanisi adını aldı. Böylelikle İzmir Kız Lisesi’nin de temellerini oluşturan okul 1923 yılında bakanlıkça İzmir Kız Lisesi adı altında teşkilatlandırıldı.
"Türkiye'ye örnek olacak kadınlar..."
1923-1924 öğretim yılı Mayıs ayında okulun yatılı kısmının açılması kararlaştırıldı. 1924-1925 öğretim yılında kız ve erkek okulları programları birleştirildi. Böylece, laiklik ilkesi bağlamında eğitimli, aydın, çağdaş, cumhuriyetçi, yeni Türkiye’ye örnek olacak kadınları yetiştirecek modern bir eğitim yuvasının temelleri atılmış oldu. Okulun adı İzmir Kız Lisesi olarak değiştirildi ve eğitimci kadrosu geliştirildi.
Öğrenci mevcudu gittikçe artan okulun mevcudu, 1931-1932 ders yılında 372’ye, 1932-1933 öğretim yılında 455’e yükseldi. Binada bulunan kimya, fizik ve tabiat laboratuvarlarından sadece Kız Lisesi öğrencileri faydalanmıyor, çevredeki okulların öğrencileri de buralarda çalışabiliyordu. Çok geniş olan binada resim atölyesi, musiki salonu, dikiş ve biçki mesai odaları da bulunmaktaydı.
En heyecanlı gün: Atatürk'ün ziyareti
1936 yılı yazında, İzmir’deki lise ve ortaokulların imtihanlarını denetlemek için Ankara’dan gelen Maarif Müfettişleri, Kız Lisesi’nin yangın yerinde bulunmasını uygun bulmadılar. Müfettişler, lisenin Karataş’taki eski Erkek Muallim Mektebi binasına taşınmasını istediler ve bunu Maarif Vekaleti’ne rapor ettiler. Başlangıçta ortaokul ve lise olarak eğitim veren yapının ortaokul kısmı, kademeli olarak 1977-1978 öğretim yılından itibaren kapatıldı. Okul 1979-1980 ders yılından beri yalnız lise olarak eğitimini sürdürdü. 1985 yılı Haziran ayında okulun ana binasında nedeni kesin olarak bilinmeyen yangın çıktı. Ana bina, üst kat (yemekhane, yatakhane, derslikler) tamamen yandı. Arşivdeki belgelerin büyük bir kısmı çıkan yangında kül oldu. Geçen süre içinde bina onarılarak 1990-1991 öğretim yılından itibaren tüm binalarda yeniden öğretim başladı.
İzmir Kız Lisesi tarihinin en heyecanlı günlerinden birini, 1 Şubat 1931 tarihinde Gazi Mustafa Kemal’in ziyaretiyle yaşadı. Gazi Mustafa Kemal, okulun anı defterine yazdığı; “İzmir Kız Lisesi’nde gördüğüm intizamdan, hususiyle bilgi ve milli terbiye vermekte ve almaktaki büyük dikkat ve heyecandan çok memnun oldum. Öğreticilere teşekkür ederim” şeklindeki cümleleri ve imzasıyla İzmir Kız Lisesi’ne unutulmaz bir anı bıraktı.