原“通辽铁路中学”成立于1968年，原隶属沈阳铁路局通辽铁路分局。自2004年1月1日起，学校整改建制划归通辽市政府管理，成为通辽市教育局直属中学。
学校地处通辽市科尔沁区昆都仑大街东段，校园占地面积13.6万平方米。现有教学楼3栋，科技楼1栋，学生公寓楼4栋，师生餐厅楼2栋，体育活动2座及其它附助用房，总建筑面积5.6万平方米。属地移交后，学校又扩大校园占地面积近9万平方米，拟增加建筑面积2万平方米，建设高标准、现代化运动场地2万平方米。塑胶篮球场9个,水泥篮球场12个,塑胶排球场7个,塑胶跑道运动场2个.
学校是以高中办学为主的完全中学。现有131个教学班，8600多名学生。其中高中95个教学班；初中36个教学班。现有教职工568人。
学校办学条件、办学水平、办学档次不断提升。1996年、1998年、2002年、2003年分别摘取了通辽市高考文、理科状元，1999年同时获得内蒙古自治区高考文、理科状元,这个成绩也是全自治区的好成绩!2004年高考通辽铁中又创辉煌。应届生汤洋同学以686分的优异成绩位居内蒙古自治区第八名，通辽市名，为通辽铁中又一次摘取了通辽市高考理科状元桂冠。现代化教学设施、实验室、教师办公条件、学生食宿条件等硬件设施均达到内蒙古自治区水平。2003年底学校晋升为内蒙古自治区示范性普通中学，进入自治区中学行列。
通辽铁路中学多年来全面贯彻党的教育方针，坚持“一切为了学生，为了一切学生，为了学生的一切，为了学生的一生”的办学思想，伴随着几代教师的辛勤耕耘和历届学生的成长，在教育事业上硕果累累，并已形成自己独特的风格和的传统，赢得了社会的赞誉、家长的信赖和学生的热爱，成为“英才辈出的摇篮、名师成长的沃土、教育科研的基地”。
沈阳通辽实验中学位于，沈阳通辽实验中学做到办学理念新、师德高尚、作风过硬，研究能力、对策能力、理论概括能力强。教师队伍建设：是提高教师实施素质教育的能力和水平，建设一支师德高尚、团结协作、艰苦奋斗、实施素质教育水平高、能力过硬的教师队伍。通辽实验中学始建于1968年，原名通辽铁路中学，是科尔沁草原上一所正在崛起的充满魅力的学校。学校于2003年晋升为内蒙古自治区示范性普通高中。2007被国家人事部、教育部联合授予“全国教育系统集体”荣誉称号。
学校现有132个教学班，其中初中32个，高中100个。学生8666人，其中初中1935人，高中6731人。教职工430人。学校领导班子9人，中层干部30人。学校有特级教师1人，教师146人；中级教师76人。全国教师1人，自治区学科带头人2人，自治区级骨干教师6人，通辽市级骨干教师36人，学校教师9人，十佳青年教师12人。
通辽实验中学的硬件设施。学校的主教学楼，是通辽市“国家优质工程奖”的建筑。学校运动场经过亚洲田联验收，可以承办洲际比赛，全校实验、电教、体艺等配置齐全，设备，学校的食堂是全市教育行业个A级食堂。
通辽实验中学是一个善于打造传奇的学校，多年来，她创造的“一年双状元，十年九状元”曾广为流传在科尔沁草原上。成为通辽教育界的佳话，状元分别是：1996年，单静，通辽市理科状元；1998年，张扬，通辽市理科状元；1999年，孙芳自治区文科状元，小芙自治区理科状元；2001年，于文彬，通辽市文科状元；2003年，马龙轩，通辽市应届理科状元；崔波，科尔沁区文科状元；2004年；汤洋，通辽市理科状元；2005年，刘志洋，科尔沁区应届文科状元；2007年，通辽市理科状元卜鹏洋。通辽实验中学也因此被人民网、新浪网评为“全国高考状元百强校”。
近些年，学校又因高考中“三年两满分”而令人赞叹不已，2005年，高三12班朱少鹏同学，以满分150的成绩，夺得了自治区英语单科成绩名。仅仅两年后的2007年，高三10班的孙开宇同学又以满分150分的成绩夺得自治区数学单科成绩名。
传奇与佳话，让通辽实验中学名声鹊起，得到了广泛的承认与称赞。2008年，通辽实验中学的高一正取生录取分数线达到527分，跃居市直高中首位。
骄人的业绩，来源全校上下“外塑形象、内练硬功”的打拼。
在通辽实验中学，不论是领导还是教师的身上，都闪现着一种超乎寻常的开拓精神，把工作当事业是实验人一惯观念和作风，不是靠约束、监督和功利的结果，而是在高远的境界基础上形成的一种主动精神。
创新，成为实验中学人的一种习惯性的实践。“以学生为”“以学论教”“变讲课为教学”是学校在教改过程中不断倡导的理念。学校提出了“三个转变”：教师角色的转变——由单纯的传授知识者转变为教学活动的指导和组织者；学生学习地位的转变——由教学的客体变变为学习的主人；教学方式的转变，——由教师的主导变为学生的自主合作探究。进而出台了教师必须遵循的《学生学习流程》和新的《课堂评价标准》。学校不断地邀请北京八中，教科所等数位来校讲学。从领导到教师，多年来，一直将落实素质教育的理念作为重中之重。这里的课堂，充满了乐趣的活力。充满了创造性的培养的知识的，而且，更为难能可贵的是既新颖活跃，又没有流于浮华。形成了很多成功的经验和模式。2006年底，通辽市教育评估督导组对四所市直学校进行了全面评估中，只有实验中学的课堂教学创新方面得到了评估组的认可。