1929年，创办辅轮中学。

解放后，辅轮中学随铁路局迁入陕西西安。

20世纪50年代划归郑州铁路局西安铁路分局管理，校名定为“西安铁路分局西安第一职工子弟中学”，成为企业子弟学校。

1969年，改为四年制（初高中各2年），春季始业。

1974年，中学为五年制（初高中三、二分段），恢复秋季始业。

1978年，恢复了中学招生制度。

1981年，恢复六年制（初高中各三年）。

1993年成为陕西省重点中学。

2005年9月1日移交碑林区政府管理，更名为“西安市铁一中学”。

2008年组建西安铁一中教育集团。初中部独立，名称为“西安铁一中分校”。

2009年晋升陕西省首批示范中学。