1956年9月建校時，校址位于遠離職工生活區的臥虎灣。1957年，學校搬遷至職工生活區新華街（現大同工務段）。當時，受分局管界影響，除大同城區的學生外，還有來自于包頭、呼和、集寧、豐鎮以及張家口等地的住校生。1963年4月，學校遷入現址（大同市城區操場城街）。

1956年建校時只有初一年級，招收352名學生，編成8個教學班，教職工58人，校名“大同鐵路職工子弟中學”。受左傾思想影響，學校曾在1958年上半年把初一年級較好的學生集中成兩個“躍進班”，加課時趕進度，試圖學生“躍進”畢業，但這種違背教學規律的做法很快就停止了。　　1960年秋季，學校始設高中部，至此，大同鐵一中才正式成為一所完全中學。在此間，鐵中實行黨支部領導下的校長負責制。

1966年“文革”開始，學校停課，紅衛兵大串聯開始。1968年5月30日“大同鐵路職工子弟中學革命委員會”成立。此后，學校開始實行“革委會”主任負責制。同年9月，“工宣隊”、“軍宣隊”進駐學校，教師上山下鄉。1969年，學校對學生實行連排編制。

1971年4月，大同鐵路職工子弟中學改為鐵一中，部分師生被抽出組成鐵二中。1972年，學校取消連排編制，恢復教研組和年級編制至今。1977年11月，根據**（77）45號文件精神，“工宣隊”撤出，不久，又取消“革命委員會”機構。

1978年9月，學校完全恢復黨支部領導下的校長負責制。學校下設教導處、總務處、政工室、人事室、團委以及少先隊等機構。這種管理機制一直延續至今。

1956年建校時，臥虎灣校址校舍簡陋，學生的學習和生活環境極差。遷到現址后直到1987年，學校只有一幢教學樓（包括學生實驗室兩個、閱覽室一個，多能容納30個教學班），學生宿舍和食堂都是平房，供暖和就餐條件簡陋。1987年和1998年分局又先后新建學生宿舍樓兩幢以及同時容納500人就餐的學生食堂。1993年，分局出資新建實驗樓一幢，配備了設施先進功能齊全的物理、化學、生物實驗室各兩個，附帶能容納近400人的演播廳一個。1997年分局又投入巨資新建能容納40個教學班的教學樓一幢。附有多功能微機教室兩個、英語聽力教室兩個、學生閱覽室一個、專用音樂教室兩個。2000年分局出資設置交互式多媒體校園網，硬化操場，綠化校園。辦公室配置了電腦、改善了體育設施、充實了學校圖書和電教資料。到目前，在校學生人數達3000余人，共48個教學班。在職教職工168人。其中高級教師43人，中教一級教師65人，省級教學能手3人，市級教學能手31人，學科帶頭人4人，骨干教師9人，鐵一中的辦學條件已日趨完善。

鐵一中從創辦以來，在教職工中一直堅持鐵的工作紀律和嚴謹的工作作風，一直保持著勇于開拓，不斷創新的進取精神。正是這種作風和精神保證了鐵中四十多年來教學質量和社會效益的不斷提高。1963年6月，首批高中生畢業，就有共計24名學生被高等學府錄取。特別是粉碎“四人幫”恢復高考制度以來，鐵一中歷年來被高校錄取的學生逐年增加，在大同市市極重點中學中名列前茅。從1979年至2000年鐵一中共計有7000余名初中生和5122名高中生畢業，其中有1800多名高中畢業生被高等學校錄取。從1998年至2000年，鐵一中高考達線率和錄取率已連續穩居包括兩所省重點在內的大同市城區中學第三名。

鐵一中在改善辦學條件、狠抓教學質量的同時，還十分重視學生的全面發展。抓緊抓好體育、德育、美育、勞技教育等，大力開辟第二課堂，豐富學生的課余生活，并取得了可喜的成績。

從1979年至今，鐵一中初高中各年極體育達標率一直保百分之九十四以上，學校建有足、藍、排三支球隊和田徑隊，代表學校參加大同市和分局比賽，并獲得佳績。

第二課堂豐富多彩成績顯著。1984年大同市中學生航模比賽團體**名；1987年有7幅學生美術作品被大同市選送到日本展出；1987年北京路局中學生科技作品展覽一等獎一個，二等獎兩個，三等獎三個。1998年至今，800多名學生參加了“希望杯”數學競賽、山西省生物、物理競賽、華語作文大賽、全國英語競賽和山西省計算機編程賽，共計有180多名學生取得了各類獎勵。1999年獲大同市科協計算機系列活動團體三等獎；2000年被評為大同市藝術教育工作先進單位；

由于各種課程開設齊備，截止1992年學校為國家、省、市體工隊輸送81名各級運動員。從1997年至2000年，為高校輸送美術和體育學生共計109名。有三名舞蹈隊員被部隊文工團選中，十余位音樂特長生被高校錄取或破格錄取。

聲譽日高前程似錦

學校始終堅持黨的教育方針政策，緊跟時代步伐，認真完成上級布置的各項工作目標，一手抓德育教育，一手抓教學質量。多年來在學校各屆領導的率領下，全校師生員工勵精圖治，贏得了上級的表彰和社會的贊譽。

1985年----1987年被分局評為雙文明先進單位、大同市科技活動單位；1989年獲北京路局“七五”建功立業金獎；1989年獲大同市中考教學成績學校、大同市師德教育示范學校；1993年獲大同市中考成績單位；1994---1996年連續三年獲大同市高考成績學校獎、1994年被路局確認為教育質量一類學校；1999年獲大同市教委教育技術裝備現代化示范學校；2000年獲教育部高中新課程方案試驗先進學校、路局教育系統先進集體、分局先進黨支部。

如今，由于校風好、管理嚴、設施先進、成績突出，鐵一中已經成為在大同市中學生向往和各界家長放心的學校。鐵一中以自己的奮斗歷程和的業績所折射的魅力吸引了一批更比一批好的生源，這種良性循環帶來的效應昭示著這所學校美好的前景。