北京师范大学附属实验中学是北京市首批示范高中校，是国家教育部和北师大进行中学教育改革的实验基地，是培养优秀中学生的摇篮。
学校创建于1917年，前身为师大女附中，有着优良的教育教学传统和深厚的文化积淀，以治学严谨，育人有方享有盛誉。著名的女科学家郝诒纯（中国科学院院士）、胡启恒（原中科院副院长）、陆士嘉、女新闻工作者浦熙修、陈柏生、女将军聂利、女画家肖淑芳等都先后从这里毕业。全国著名学者、教育家马寅初、陈荩民、傅仲荪、程春台、闵嗣鹤，胡洁青等都先后在校任教。
新中国成立后，学校得到了几代党和国家领导人的支持与关怀，毛泽东曾为学校一个女学生的日记写过批示;刘少奇、陈云、李鹏、李岚清等为学校题词;邓颖超、彭真、贺龙、陈毅、聂荣臻、王震等先后来校指导工作或参加活动。1997年，建校八十周年，江泽民同志给学校题词：“贯彻党的教育方针，深化教学改革，形成办学特色”。1983年学校率先进行德育工作改革探索，构建以学生发展为本、以学生为主体、学生自主参与的学校德育工作新模式。1984年学校率先在北京市进行课程改革，自编的语文教材经国家教委审批后在全国使用。1995年起，经市教委批准，学校高中进行新一轮课程改革，课程结构为必修＋专修＋选修＋活动课。通过专修课来实现“基础分流”，通过选修课与活动课来充分发挥学生的个性特长，以便更好地体现教育的发展功能。1996年开始探索新的办学模式，在以实验中学为中心的基础上，已建成中外合作学校“北京中加学校”、体制改革校“实验中学分校”。
“追求发展、追求卓越”是学校办学的指导思想，让学生得到充分发展，使每个人都达到他所能达到的最高水平是学校的教育追求。学校在历届高考中都取得优异成绩，大学升学率为100%，每年重点大学上线率均在95%以上，其中考入清华、北大两校的人数约占26%以上，每年向十余所大学保送优秀生10余名。
执着的事业追求，扎实严谨的工作作风，宽容和谐的人际关系是学校教师队伍的传统，使学校拥有一支高素质的教师队伍。近几年承担国家级、部委级科研项目，出版专著或学科教育著作近百本，有较大的影响。撰写论文千余篇，其中数百余篇发表在全国或市级刊物上。
学校重视体育卫生工作，是北京市女排高水平运动队和田径传统校。学校对高中体育教学进行改革，构建了“必修＋专修”的体育教学模式。多次被评为传统项目先进校和全国卫生保健先进校。积极探索体教结合的培养人才新模式,取得丰硕成果。学校又是对外开放的窗口，进行各种形式的国际交流。积极搭设培养国际性人才平台。十几年来，先后共有几百名教师、几百名学生到美国、加拿大、日本、英国，法国、德国、新加坡、韩国、泰国、澳大利亚、南非等国进行考察、进修，并与美国、德国等学校建立互访交流关系。学校多次被评为西城区外事先进单位。近几年来学校有大量学生升入世界知名大学深造。