中堂中心小學前身是創辦于光緒二十九（1903年）的東莞縣立第六國民學校，校址在中堂圩字祖廟（舊鎮府內），為5年制初等小學，有教師3人，學生50多人。民國初期（約1912年），改為高等小學，學制9年。民國三年（1914年），更名為東莞縣第六小學，翌年，改學制為初小4年，高小3年。民國十二年（1923年），改學制為初小4年，高小2年。
1938年底，中堂淪陷后，轉為私辦學校，有教師6人，學生100多人。
1945年8月抗戰勝利后，由私校轉為永寧鄉**中心國民學校。
中華人民共和國成立之初，學校一度更名為東中鎮小學。1951年2月更名為中堂中心小學，并直接領導全區小學。1968年中堂公社教育組成立，中堂中心小學不再直接領導社內各小學工作。
1990年，學校遷入中堂中學舊址。
2006年為創建教育強鎮，實施聯合辦學，投資3千多萬元，在學校北區西側連片增地，建設全新校園，同年被評為“市一級學校”。
目前，中堂中心小學占地總面積32000多平方米，建筑總面積達20000多平方米，有43個教學班，2000多名學生。教師總數112人，小學高級教師73人，占教師總數的65.2%，大專以上學歷的107人，占教師總人數的95.5%。配置了電腦室、舞蹈室、美術室、語言室、多媒體演播室等40多個功能室，按市一級學校的標準配備了電教器材、體育器材、衛生設施、實驗儀器等設備。建成了200米環形塑膠跑道附100米直跑道的田徑場一個，標準籃球場3個，排球場2個，羽毛球場2個，以及占地300多平方米的室內活動場所。設有先進的廣播系統和校園網絡，電腦等多媒體進入每間教室，圖書室的藏書6萬多冊，電子讀物5萬多冊，教師辦公電腦人手一臺，教輔設施充分滿足了教學需要。