光绪廿七年九月廿二日（1901年11月2日） 五城学堂设立，校址在琉璃厂厂甸。
光绪廿八年（1902年） 五城学堂改名为五城中学堂。同年十一月十八日（1902年12月17日） 京师大学堂师范馆（北师大前身）开学。故附中建校还早于北京师大一年。
光绪三十四年（1908年） 优级师范科（即现在的北京师大）改为京师优级师范学堂，独立成校，并在琉璃厂五城中学堂校址建新校舍。五城中学堂在优级师范学堂东面另建新校舍。
1912年 京师优级师范学堂改为北京高等师范学校。五城中学堂改为北京高等师范学校附属中学校。以后各时期期母校校名均随高师、师大同改。
1922年 北京高等师范学校改为北京师范大学。
1926年 北京师范大学改为京师大学校师范部，附中隶属之。
1928年 北京师范大学改为北平大学第一师范学院，附中隶属之。
1929年 北平大学第一师范学院恢复独立，改为北平师范大学。附中校名同改。
1930年 北平师范大学与北平大学第二师范学院（原北京女子师范大学）合并为北平师范大学，附中改名为北平师范大学附属中学南校。
1937年 北平师大附属中学分为附中（男校，原南校）和女子附中（原北校）。
抗日战争爆发后，附中分为两部分：
一、迁往大后方部分为民国国立正统：
1937年 北平师大与北平大学、北洋工学院在西安合组西安临时大学，其中原北平师大部分改为西北临大教育学院。附中部分师生随北平师大迁西北，校址先在西安，校名为西安临时大学高中部。
1938年 西安临时大学迁址陕西城固，改为西北联合大学，教育学院改为师范学院。附中随即迁往陕西汉中古路坝。
1939年 西北联大改为西北大学。师范学院独立建制，改为西北师范学院。附中再迁陕西城固东关关帝庙，改名为西北师范学院附属中学，含初高中，1943年停止招生。
1940年 西北师范学院决定迁址兰州，同时在兰州建设附中。
1944年 西北师范学院全部搬迁完毕，附中全部设在兰州。
因此，现在的西北师大附中实与北京师大“一母同胞”。西北师大附中自述校史亦从五城学堂起，见该校官网。
二、留京部分为日伪接办：
1937-1945年 日伪接办北平师范大学留京部分，先分为“北京师范学院”和“北京女子师范学院”，旋合为“北京师范大学”。附中留京部分同改名。
1946年 民国政府恢复北平师范学院，西北师院附中部分师生复员北平，与母校留京部分汇合。附中同改名。
1948年 北平师院改为北平师大。母附中同改名。
1949年 新中国成立后北平师大改为北京师大。附中同改名。解放区华北育才中学男生部并入附中，成为北京师大附中二部。师大附中接收私立东方中学和九三中学为三部（校址即现在东城区宝钞胡同北京市财经学校），接收中华中学为四部（校址在北新华街路西原水利部位置）。
1951年 二部迁往圆明园遗址。（1953年改名北京师大二附中，但与现在的师大二附中并无渊源，1955年改名北京101中）。
1952年 一部、四部合并，三部改为北师大附设工农速成中学。
1960年 改名为北师大一附中，北京46中改名为北师大二附中。
1972年 改名为南新华街中学，隶属宣武区教育局。
1978年 复名北京师大附属中学，回归隶属北京师大。
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