В России первыми школами повышенного типа были возникшие во 2-й половине 17 в. греко-латинские школы, в которых обучали церковно-славянскому, греч. и лат. языкам, философии, риторике. В 1701 в Москве открылась первая повышенная школа реального типа — школа математических и навигацких наук (однако она не была, в строгом смысле слова, общеобразовательной — в ней преподавались специальные дисциплины, связанные с морским, военным, горным делом и др.). Первой собственно С. о. ш. принято считать открытую в 1726 при Академии наук в Петербурге Академическую гимназию, целью которой была подготовка молодёжи к поступлению в Академический университет. Развитие С. о. ш. началось с 1804, когда был принят устав учебных заведений, подведомственных университетам, внёсший единообразие в систему народного образования. Учебный план 4-летней гимназии, готовившей к поступлению в университет, отличался энциклопедичностью и многопредметностью, содержал, кроме языков, философию, политэкономию, различные курсы математики, физику, естествознание, технологию и др. предметы. Положительными чертами гимназий были всесословность, значительное внимание к реальным предметам. После принятия в 1828 нового школьного устава гимназии превратились в С. о. ш. для привилегированных сословий, по характеру дававшегося образования они стали гуманитарными с ярко выраженным классическим уклоном.
В 60-е гг. 19 в. развернулась борьба прогрессивной общественности за демократизацию школы, за приближение её к жизни. По «Уставу гимназий и прогимназий» (1864) наряду с классическими были созданы т. н. реальные гимназии, где вместо древних языков в значительном объёме преподавалось естествознание. Однако гимназии этого типа не считались полноценными С. о. ш.: их выпускники могли поступать лишь в высшие технические учебные заведения. С усилением реакции школьный устав в 1871 был пересмотрен и единственным типом С. о. ш. признана классическая гимназия. Потребности промышленности и торговли вынудили правительство сохранить и реальную ветвь среднего образования, узаконенную уставом 1872, — реальные училища с 6—7-летним сроком обучения и профессионализацией в старших классах. В 1888 профессионализация была устранена и выпускники реальных училищ получили право поступать в высшие технические и с.-х. учебные заведения, а сдавшие дополнительно экзамен по латинскому языку — и на физико-математические и медицинские факультеты университетов. В 1896 в качестве С. о. ш. узаконены коммерческие училища с 7—8-летним сроком обучения, в старших классах которых преподавались и специальные предметы (товароведение, бухгалтерия, технология и др.), выпускники могли поступать в высшие коммерческие и технические учебные заведения. В начале 20 в. под давлением требований передовой общественности в гимназиях было несколько ослаблено классическое направление и усилено преподавание предметов естественно-математического цикла. До 1917 существовало две разновидности С. о. ш.: классические гимназии и реальные (в т. ч. коммерческие) училища. Общее среднее образование давали также сословные учебные заведения типа кадетских корпусов и институтов благородных девиц. Характерной особенностью дореволюционной С. о. ш. был её отрыв от начальной школы: в среднюю школу детей принимали по экзамену. Обучение в С. о. ш. было раздельным, т. е. существовали мужские и женские С. о. ш.
В СССР принципиальной основой развития С. о. ш. стало ленинское положение о необходимости связи её с жизнью, с политикой государства и отделении школы от церкви. В 1917—18 были приняты меры для создания стройной системы народного образования, обеспечившие унификацию С. о. ш. и её связь с др. ступенями образования. С. о. ш. стала орудием коммунистического воспитания и просвещения народа, проводником идейного, организационного, воспитательного влияния пролетариата на полупролетарские и непролетарские слои трудящихся. Коренные преобразования школьного дела отражены в «Положении о единой трудовой школе Российской Социалистической Федеративной Советской Республики» и «Основных принципах единой трудовой школы» (1918). В противоположность прежней сословно-классовой школе создавалась единая для всех слоев населения трудовая школа, разделённая на две ступени: 1-я — с 5-летним, позднее 4-летним сроком обучения для детей 8—13 лет, 2-я — с 4-летним, позднее 5-летним сроком обучения для детей 13—17 лет. Работа школы строилась на основе принципов связи с жизнью, национального и полового равноправия, обучения на родном языке. Из учебных планов были исключены древние языки и религия, введено изучение общественно-политических дисциплин, усилено преподавание наук о природе, стала претворяться в жизнь марксистско-ленинская идея политехнического образования и соединения обучения с участием школьников в общественно полезном труде.
Чтобы открыть доступ в высшую школу рабочим и крестьянам, не имевшим до революции возможности окончить С. о. ш., в 1919 созданы рабочие факультеты. В середине 20-х гг. в структуру С. о. ш. внесены некоторые изменения: в городах и рабочих посёлках созданы фабрично-заводские семилетки (ФЗС), где была сделана попытка осуществить знакомство учащихся с трудовыми процессами на базе производства; в сельской местности организованы школы крестьянской молодёжи (ШКМ), где общее образование дополнялось ознакомлением учащихся с теорией и практикой сельского хозяйства. После окончания ФЗС и ШКМ учащиеся поступали в 8-е классы школы-десятилетки или в средние специальные учебные заведения.
Постановлениями «О начальной и средней школе» (5 сентября 1931) и «Об учебных программах и режиме в начальной и средней школе» (25 августа 1932) ЦК ВКП (б) выдвинул задачу составления новых программ по каждому предмету и укрепления классно-урочной системы обучения. Эти и последующие постановления ЦК ВКП (б) — об учебниках, о работе пионерской организации, о преподавании гражданской истории, географии и др. — сыграли важную роль в повышении качества учебно-воспитательного процесса и укреплении авторитета учителя.
Постановлением СНК СССР и ЦК ВКП (б) «О структуре начальной и средней школы в СССР» (15 мая 1934) С. о. ш. была унифицирована: стала 10-летней с разделением на начальную (4 года), неполную среднюю (7 лет) и среднюю (10 лет). В годы Великой Отечественной войны 1941—45 возникли новые типы С. о. ш. — школы рабочей молодёжи и школы сельской молодёжи, а также суворовские училища и нахимовские училища.
В 1958 законом «Об укреплении связи школы с жизнью и о дальнейшем развитии системы народного образования в СССР» неполная средняя школа стала 8-летней, а полная средняя — 11-летней. Было усилено трудовое обучение, в старших классах введена профессиональная подготовка. В 1964 восстановлен 10-летний срок обучения. Производственное обучение было сохранено лишь в С. о. ш., имеющих соответствующую материальную базу (1966). В 60-е гг. получили развитие С. о. ш. с усиленным изучением предмета — иностранного языка, математики, физики, химии, биологии и др.
Современная 10-летняя С. о. ш. является единой трудовой политехнической. В районах, где обучение ведётся не на рус. языке, с разрешения Совета Министров СССР может быть установлен 11-летний срок обучения. С. о. ш. условно подразделяется на три ступени: начальную — 1—3-й классы, неполную среднюю (4—8-е классы) и собственно среднюю школу — 9—10-е (11-е) классы. В зависимости от местных условий могут создаваться отдельно начальные и 8-летние школы. Для работающей молодёжи существуют вечерние (сменные) и заочные С. о. ш. (см. Вечернее образование; Заочное образование). Для детей с дефектами физического и умственного развития существуют С. о. ш. интернатного типа.