Mokykla įsteigta 1961 m. vasario 15 d. kaip 2-oji vidurinė mokykla-internatas. Prie mokyklos veikė moksleivių bendrabutis iš Šiaulių ir aplinkinių rajonų atvykstantiems moksleiviams.
1989 m. mokykla-internatas reorganizuotas į Šiaulių m. 2-ąją vidurinę mokyklą-internatą ir Aukštesniąją Olimpinio rezervo mokyklą. 1990 m. Aukštesnioji Olimpinio rezervo mokykla panaikinta.
1992 m. reorganizacija padalino mokyklą į dvi įstaigas: Šiaulių m. 22-ąją vidurinę mokyklą ir Vaikų globos namus. 1994 m. mokykla pakeitė pavadinimą ir tapo Šiaulių Vijolių vidurine mokykla.
2014 m. rugsėjo 1 d. tapo Šiaulių sporto vidurine mokykla, kuri formalųjį ugdymą racionaliai derina su jaunosios kartos sportinės kompetencijos įgijimu ir plėtojimu, prisideda prie Šiaulių regiono perspektyvių sportininkų rengimo.
2015 m. rugsėjo 1 d. tapo Šiaulių sporto gimnazija.
Direktoriai:
Leonardas Bernotas 1961-1974 m.
Vytautas Šliogeris 1974-1975 m.
Česlovas Tolenis 1975-1976 m.
Bronislava Čekanavičienė 1976-1980 m.
Vincas Tamašauskas 1980-1989 m.
Edvardas Kryževičius 1989-1991 m.
Vytautas Petriškis 1991-1992 m.
Zita Grušienė 1992-1999 m.
Irma Abromaitienė 1999-2021m.
Andrius Stočkus 2021- …