1901-1902 eğitim ve öğretim yılında şimdiki İmam Hatip Lisesi binasında 5 sınıflı liva idâdîsiyle Sancak Lisesi adıyla okul eğitim ve öğretime açılmıştır. Beş sınıfın ilk üç sınıfı rüşdiye (ortaokul), son iki sınıfı ise idâdî (lise) olan okulda öğretime 3 yıl devam edilmiştir. Binanın onarımı nedeniyle 1904-1905 eğitim yılında okul, Binbaşı Şakir Ağa’nın Emirler Mahallesi’ndeki konağına taşınmış, 2 yıl süreyle de bu binada eğitim ve öğretim sürdürülmüştür. 1906-1907 öğretim yılı ortalarında ise Tahsin Efendi’nin evine taşınan okul, 1908 İkinci Meşrutiyet’in ilanına kadar idâdî olarak hizmet vermiş, bu tarihten itibaren leyli sultânî (yatılı lise) olan okulun sınıflarının beşi idâdî, dördü ise yatılı olmak üzere dokuza çıkarılmıştır.

Sultânî mektebinin binası ise şimdiki Sungurbey Kitaplığı’nın bulunduğu binada öğretime devam etmiş, sonraları ise Sakarya İlkokulu binasına, 1916 yılında önce öğretmen okulu ve sonra Ticaret Lisesi olan şimdiki öğretmenevi binasına taşınmıştır. O dönemde okulun müdürü Osman Nuri Bey’dir. 1923-1924 öğretim yılında okulun ismi lise olarak değiştirilerek, 1925 yılında da ortaokul olmuştur.

1927 yılında ortaokula pedagoji sınıfları ilave edilmiştir. Temeli 1918 yılında atılan okul, ancak Cumhuriyet döneminde tamamlanabilmiş ve yeni binasına 1930 yılında taşınmıştır.

1939-1940 öğretim yılında okula mutfak, yemekhane ve yüz yataklı pansiyon ilave edilmiş, bu suretle parasız yatılı imtihanını kazanarak gelen öğrencilerin iyi bir şekilde yetişmeleri sağlanmıştır. 1949-1950 öğretim yılında ortaokula lise sınıfları da eklenmiştir.

1959 yılında pansiyon olan binanın çökmesi ve bir öğrencinin vefat etmesi üzerine pansiyon olarak kullanılan okulun üst katına çürük raporu verildiğinden pansiyon kısmı kapatılmıştır. 1960-1961 öğretim yılında onarım yapılarak pansiyon tekrar açılmıştır.

1959-1965 yılları arasında öğrenci mevcudu çoğaldığından okul yaptırma derneği marifetiyle şimdiki Atatürk İlköğretim Okulu binası yaptırılmış, 1966 öğretim yılında ise yeni yaptırılan binada ortaokul, eski binada lise eğitim ve öğretimine devam etmiştir.

Şimdiki Anadolu Lisesi, Niğde Lisesi binasında eğitim ve öğretimini sürdürmüş ancak artan öğrenci mevcudu karşısında bina yetersiz kalmıştır. Bunun üzerine ihata duvarları içindeki geniş arsaya yeni lise binası yapılması için gerekli girişimlerde bulunularak, 17.11.1971 tarihinde çizdirilen plan ve projeleri ile inşaatına başlanan yeni lise binası, 1975 yılında tamamlanmış, 1975-1976 eğitim ve öğretim yılında faaliyete girmiştir.

Niğde Lisesinin eski binasında bulunan Cumhuriyet Ortaokulu, binanın onarıma girmesi sebebiyle 1983-1984 öğretim yılında Niğde Lisesi binasında öğretime devam etmiştir. 1988- 1989 yılının ikinci döneminde Cumhuriyet İlköğretim Okulu olarak yeni binasına taşınmasıyla Niğde Lisesi normal öğretimine devam etmiştir.

21.04.1998 tarihinde okulun adı Niğde Atatürk Lisesi olarak değiştirilmiştir.

Başarılı mezunlar yetiştiren okulda; 34 derslik, 9.000’i aşkın kitabı bulunan bir kütüphane, birer adet fizik, kimya, biyoloji ortak laboratuvarı, resim atölyesi, bilgisayar laboratuvarı ve Cumhuriyet Müzesi bulunmaktadır.