黑龙江省实验中学是黑龙江省教育厅管理的一所高中，位于哈尔滨市中心的南岗区海城街一号，简称省实验中学。
黑龙江省实验中学前身是哈尔滨铁路第一中学，始建于1948年4月5日，是新中国第一所企办中学。历经东北铁路学院附属中学、哈尔滨铁路职工子弟第一中学、哈尔滨铁路一中，2004年9月更为现名。
1948年 中国共产党领导下的第一所企办中学——东北铁路学院附属中学成立，为我校前身。
1948年 （民国37年）发表了当时的主要媒体《东北日报》铁路学院附属中学（黑龙江省实验中学前身）第一个招生简章。2004年9月脱离铁路企业，划归省教育厅直接管理，改为现名。学校是省重点中学、省示范性普通高中。 由于文化大革命的破坏，文革之前的校史损失殆尽，校庆60周年（2008年）时，校友回校访问，回忆补充了很多历史事件。1948年4月1日，附中正式开学，学院教务长孟华同志兼任校长，张伯超任辅导员。
建校之初名师：
1949年 2月哈尔滨铁路局哈尔滨铁路中学正式成立，校长由林虹兼任，由哈尔滨铁路职工学校党总支领导。校址迁至哈尔滨市道里区透笼街1号，独立办学。张伯超任教导主任兼党支部书记 同年秋，办学规模扩大，迁至哈尔滨铁路职工学校院内（哈尔滨市南岗区东大直街19-6号）。
1953年 郭沫若应邀为学校题写校匾。学校全面学习苏式教学管理模式和教学方法：教学评价实行“五分制”；教师实行上下课交接手册和家访制；学生宿舍实行半军事化管理，全校统一着“列宁服”，佩戴校徽。
1955年 第一期高中毕业班毕业生127人，其中124人升入大学，升学率98%，3名学生留学苏联。
1957年 哈铁中任美术老师张国信作为《马兰花》童话剧的组织者和副导演，组织学生排演的这出三幕十场的童话剧，先后在铁路文化宫等剧院演出一百多场，大批组织学生观看，日本代表团也曾观看了演出，轰动哈尔滨。
1964年 学校迁至现址——哈尔滨市南岗区海城街1号。新建一栋四层教学楼，初中部迁至新址，形成初、高中两地教学，同时成为全国首批试行《全日制中学暂行条例》的学校。
1966年 老三届学生报名上山下乡，接受贫下中农再教育。
1970年 学校更名为“哈尔滨铁路第一中学校”。
1978年 1978年工宣队撤离，革委会撤销。学校被确定为首批黑龙江省重点高级中学。此后整章建制，学校逐渐开始实行校长责任制，构建“三全”管理机制，逐步形成“管理严格，教学严谨，校纪严明”的“三严”特色。
1982年 实验楼竣工使用。
1985年 朝鲜青年代表团来学校友好访问。
1986年 朝鲜咸镜北道党政代表团来学校友好访问。
1988年 朱梅亭出任校长。此后，学校逐渐提出了“全、稳、实、严”的办学理念，和“爱国、自强、求真、创新”的校训。
1991年 本年开始非铁路职工子女可在省重点一栏兼报我校。
1997年 学校新建综合楼、体育馆，修建塑胶跑道。
2000年 创办分校——哈尔滨市海城中学。
2001年 于学书继任校长。校领导班子提出了“崇尚人本，追求卓越，实现发展最大化” 的办学理念。
2003年 通过了省示范性高中的复评审，被黑龙江省教育厅认定为省级示范性高中，省文明单位标兵。
2004年 9月17日，正式归属省教育厅，成为黑龙江省教育厅唯一直属中学。
2005年 4月27日，学校正式更名为“黑龙江省实验中学”，启功为学校题写校名。学校引入AFS国际文化交流项目。
2006年 学校自筹资金承办了第一个省级“宏志班”。
2007年 黑龙江省普通高中课程改革现场会在我校召开。
2008年 学校被评为全国精神文明建设先进单位。举行建校60周年的系列庆祝活动。校友温笑寒出资设立“衡博校友基金”。
2009年 成立黑龙江省教育学会黑龙江省实验中学分会，并召开第一届学术年会。
2011年 学校被评为全国文明单位。
2013年 创办ELL国际班，与国际学校共建“孔子课堂”。
2015年 11月，二校区（哈尔滨市南岗区繁荣街16号）竣工，全面投入使用。
2018年 1月15日，孙景峰同志担任黑龙江省实验中学校长，符丽萍同志任党委书记。学校提出了“谋师生终身之发展，育家国未来之栋梁”的新的办学理念，首次明确了“培养具有生命活力、研究潜力、创新能力和报国实力的未来栋梁”的育人目标。
学校国际部首次引进纯正的国际课程——加拿大OSSD课程，正式开办中加国际班。
2013年 国际班开始招生。与美国李学院高中合作创办了合作，并于2013年8月正式纳入中招计划开始招生。
2018年 9月27日在学校内举行中学成立70周年校庆。
2019年 海军航空实验班开始招生。
