1964年7月建校，初名南宁市初级农业学校，位于当时的十里亭育才路，校园由城区的副业场和炮竹社的部分土地组成，即今市钢铁厂旧址、文华园小区及其周边区域。
1965年9月，为落实刘少奇主席“半工半读”的指示，学校更名为南宁市第一工读学校。
1970年秋季学期开始招收高中生，1971年2月起，更名为南宁市第二十中学，系南宁市教育局直属公办高完中。
“文革”期间，学校大部分土地被市钢铁厂所占用。
1978年，学校全迁入现址（市十三中旧址），即今南宁市大学东路132号，校园总面积约69亩。
2003年11月，通过广西教育厅考评验收，成为首批广西普通高中一级学校。
学校现有39个教学班（初中15个、高中24个），学生近2000人，在职教职工149人（专任教师132人）。专任教师中，有全国优秀教师1人，市学科带头人4人，市教学骨干42人，市新世纪学术和技术带头人第三层次培养人选4人，广西“二十一世纪园丁工程”a类人才2人，南宁市“二十一世纪园丁工程”b类人才2人；高级教师30人，一级教师76人；研究生学历13人、本科学历120人）。
教学楼、实验楼、图书办公楼、足球场、篮球场、排球场、乒乓球场等设施齐备。所有教室均安装有“班班通”多媒体教学设备，已建好历史、地理专用教室。物理实验室、化学实验室、生物实验室、图书室、阅览室、音乐室、钢琴室、美术室、四驱车航模实验室、信息技术教室等均按国家ⅰ类标准配备。
建校50年多来，学校狠抓素质教育，深化教育改革，成绩显著，硕果累累，享誉区内外。
初中教育为我市高中学校、职业学校输送大批优秀生源；高中教育成绩斐然，1986年以来，几乎每年都有学生考上重点大学，1994年以来，学校先后十二次获市教育局授予贡献奖、进步奖、一等奖、二等奖、三等奖、优秀奖等荣誉称号。
学校为社会输送了大批优秀人才，例如：原国务院港澳办叶幸平，国务院办公厅英语高级翻译朱德芬，留美博士徐之敬，全国技巧比赛冠军梁建坤，广西乒羽中心副主任、广西羽毛球总教练陈红娣，广西党委政法委副书记、维稳办主任于娃宪，“世界最强大脑”黄金东等，近年来，有以优异成绩考取了“中国人民解放军空军航空大学”的林旭东，考取北方交通大学、华南理工大学、四川成都科技大学、中国人民解放军第二炮兵学院、四川音乐学院等名校的龙晓华、韦政高、黄金东、黄瑜佳、曾俊杰、黄宝航、潘美任等一批品学兼优的学生，他们均是校友或学生中的杰出代表。
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