Trường THPT Yên Hòa, tiền thân là trường cấp II-III Yên Hòa được thành lập từ năm 1960, năm học đầu tiên trường chỉ có hai lớp 8. Năm 1961, trường được đổi tên thành Trường phổ thông cấp III Yên Hòa, nay là Trường THPT Yên Hòa.

Bước vào những năm chống Mỹ cứu nước đầy thử thách cam go, thực hiện lời dạy của Bác Hồ, giáo viên và học sinh Trường THPT Yên Hòa đã nỗ lực thi đua dạy tốt và học tốt. Trong 5 năm liền từ 1965 đến 1970, trường liên tục được công nhận là trường tiên tiến chống Mỹ cứu nước của Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội, được tặng Bằng khen của Bộ Giáo dục và Đào tạo, UBND thành phố Hà Nội và của Thủ tướng Chính phủ.

Những năm 1975-1985, Trường THPT Yên Hòa nhiều lúc phải đối mặt với những khó khăn, thử thách thời bao cấp nhưng vẫn là một trong những điểm mạnh của ngành giáo dục phổ thông Thủ đô với tỷ lệ học sinh tốt nghiệp cao, nhiều giáo viên, học sinh đạt danh hiệu giáo viên giỏi, học sinh giỏi cấp Thành phố. Cuối giai đoạn này, trường khởi sắc đi lên với thành tích ba năm liền đạt danh hiệu trường Tiên tiến xuất sắc, trong đó có hai năm được vinh dự nhận cờ luân lưu Đơn vị thi đua xuất sắc của UBND Thành phố.

Đại hội lần thứ VI của Đảng năm 1986 đưa đất nước bước vào một thời kỳ phát triển mới, Thầy và trò Trường THPT Yên Hòa đã xác định rõ hướng đi cơ bản của mình là đẩy mạnh đổi mới giáo dục toàn diện với trọng tâm là đưa công tác nâng cao trí tuệ và giáo dục đạo đức phát triển với một chất lượng mới cả chiều rộng lẫn chiều sâu. Những năm 1986-1995, trường liên tục đạt trường tiên tiến xuất sắc và được UBND Thành phố tặng cờ thi đua. Năm 1990, trường đã vinh dự được Hội đồng Nhà nước trao tặng Huân chương Lao động hạng Ba.

Năm 2000 trường THPT Yên Hòa bước sang tuổi 40, tiếp nối bề dày truyền thống, thầy và trò nhà trường không ngừng cố gắng để Yên Hòa ngày càng phát triển, trường vinh dự được nhận Huân chương Lao động hạng Ba lần thứ hai (năm 1999).

Trên hành trình đổi mới đi lên, nhờ xác định sớm và rõ hướng đi với quyết tâm, nỗ lực, Trường THPT Yên Hòa đã liên tiếp gặt hái những mùa vàng. Trong 20 năm đầu của thế kỉ XXI, Trường THPT Yên Hòa luôn giữ vững danh hiệu trường Tiên tiến và Tiên tiến xuất sắc. Năm 2005, Nhà trường vinh dự được đón nhận Huân chương Lao động hạng Nhì. Đặc biệt, năm 2023 Nhà trường được Đảng và Nhà nước trao tặng Huân chương Lao động hạng Nhất.

Có thể khẳng định, Trường THPT Yên Hòa ngày càng khẳng định uy tín bởi có học sinh Yên Hòa trí tuệ, chăm ngoan, ngày càng năng động và sáng tạo trong các hoạt động giáo dục, đặc biệt đội ngũ giáo viên Yên Hòa đoàn kết, giản dị, nghiêm túc và tâm huyết trong thực hiện nhiệm vụ. Từ năm 2005 đến nay, Nhà trường luôn được xếp vào nhóm trường THPT tốt nhất Hà Nội và nhóm trường THPT có điểm thi tốt nghiệp THPT, thi đại học cao của cả nước.