學校起源于桂山書院，始建于清乾隆丁丑22年即公元1757年。光緒己巳31年，改辦學堂，先后校名“桂山兩等小學”和“香山縣第五區立**小學”、“第五區十八鄉聯立桂山小學”。1944年改辦初中并命名“桂山中學”。抗戰勝利后改稱“中山縣第五區區立**初級中學”。解放后，由政府統一命名為“中山縣第二初級中學”。1956年改以地方命名為“三鄉中學”，專辦初中。1968年，學校發展為完全中學，至1977年，被縣局統籌規劃專辦高中。1984年，復以“桂山中學”命名至今。