В начале XVIII века в Оренбурге основывается ряд учебных заведений с целью подготовки солдат и офицеров для военных соединений. Самым крупным таким учебным заведением было Неплюевское военное училище, второй корпус которого занимал здание на Плацпарадной площади.

В августе 1878 года в этом здании был открыт учительский институт, который готовил преподавателей для городских училищ, а в 1894 году - подготовительный и первый классы реального училища. Основное внимание уделялось изучению математики, физики, естествознания, иностранных языков. Училище давало возможность подготовки для поступления в высшие технические, промышленные и торговые заведения. Реальное училище просуществовало до 1919 года. В 1919 году реальное училище было переименовано в трудовую школу.

28 июля 1935 года исполнительным комитетом города Оренбурга было принято решение о формировании школы № 30. До Великой Отечественной войны школа носила имя С.М. Кирова.

Во время Великой Отечественной войны много выпускников и преподавателей школы ушли на фронт, а в здании размещался один из крупнейших госпиталей - №16-58. Уроки проводились в три смены в здании по ул. Советской, д.7, где ныне располагается основная школа №3.

Школа была мужской до 1954 года. В 1955-1956 учебном году произошло слияние мужских и женских школ. В октябре этого же года в здании школы начал свою работу вечерний факультет Куйбышевского индустриального института. В 1971 году факультет был преобразован в самостоятельный политехнический институт (сейчас Оренбургский государственный университет).

В 1963 – 1964 учебном году в школе было введено политехническое обучение; в 1965 году - открыты педагогические классы, которые готовили преподавателей математики для 5 – 8 классов для сельских школ, а также воспитателей для детских садов. В этом же году был открыт первый математический класс (выпуск которого произошел в 1967 году), и школа стала математической.

Сохраняя традиции одного из старейших образовательных учреждений города, педагогический коллектив школы активно внедряет в учебно-воспитательный процесс современные приемы и методы обучения. В 2001 году школа вступила в федеральный эксперимент, по результатам которого в 2003 году открылся первый профильный класс (информационно-технологический). 15 июля 2010 года министерство образования Оренбургской области аккредитовало сроком на 5 лет муниципальное общеобразовательное учреждение "Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением математики №30" г. Оренбурга на статус "Общеобразовательное учреждение. Лицей". Направление профильного обучения  - физико-математическое.