江苏省天一中学创办于1946年，1978年被确定为省首批办好的16所重点中学之一，1990年被省教委确认为“江苏省首批合格重点高中”。学校是全国中小学德育工作先进集体、国家级示范高中、教育部教育科学规划重点课题试验学校、中国科协青少年科技创新人才培养试验学校、江苏省首批高品质示范高中立项建设学校、江苏省14所创新人才培养试点学校之一、江苏省课程基地学校、江苏省模范学校、江苏省文明单位、江苏省德育先进学校、江苏省教育国际交流项目学校等。学校连续5年成为北京大学“中学校长实名推荐”学校、清华大学“领军计划”学校，学校还是北大、清华、复旦、南大、中科大等著名高校的优秀生源基地。学校还是加拿大多伦多大学“绿色通道”学校等。
天一中学的学校教育充满了人文情怀：教师为了“每一个孩子的卓越成长”，学校努力“让每一个学子的志趣得到最大程度的激发，让每个学子在天一校园享受成功的喜悦，让每个学子的个性和才能得到最大限度的发展”。学校在创新拔尖人才培养、国际教育、科技教育等方面特色显著。
学校现有学生3000余名、教职工300余人。由政府投资4亿多建设的东亭新校区占地450多亩。校园环境优美，文化氛围浓厚。以“生态公园、文化圣园、智慧校园、温馨家园”为学校建设理念，以“爱生校园、学习型校园、和谐校园、幸福校园”为内涵建设方向，良好的生态系统和浓郁的文化氛围营造了良好的育人环境，被多家报刊称赞为“立体的教科书”及“最美校园”。
学校着力高品质示范高中建设，围绕拔尖创新人才早期培养，在生活德育、课程教学改革、学生发展指导、生态校园建设、国际教育等方面进行了卓有成效的探索，相关实践研究获国家级教学成果奖一等奖2次，二等奖1次；江苏省人民政府基础教学成果奖特等奖2次，一等奖1次，二等奖1次。
学校校徽设计含有由“天一”变形的图案、学校中文名及英文名等元素。
学校以“诚”为训，经过长期的积淀，形成了“敬业奉献、崇尚科学、追求卓越”的“天一精神”，着力培养“积极的生活者”。天一中学的学校教育充满了人文情怀：在教师眼中，“每个孩子都是一座金矿”，学校努力“让每个学子在天一校园享受成功的喜悦，让每个学子的个性和才能得到最大限度的发展”。学校在创新拔尖人才培养、国际教育、科技教育等方面特色显著。
1946年5月，地方贤达钟英、王仲青为泽惠家乡子弟读书成才，决定在家乡西漳创办一所中学，从而孕育了江苏省天一中学的前身——“无锡私立天一初级中学”。
1951年9月，学校更名为“私立无锡天一初级中学”。
1952年12月，学校由无锡县人民政府接办，是无锡县最先由私立转为公立的初级中学。
1953年1月，学校更名为“无锡县天一初级中学”。
1958年9月，扩办为完全中学，更名为“无锡县天一中学”，成为无锡县高中班级最多的四所完全中学之一。
1968年春，学校更名为“无锡县西漳公社五·七中学”。
1973年7月，“文革”结束后学校恢复“无锡县天一中学”校名。
1978年3月，学校更名为“江苏省无锡县天一中学”，同时被确定为江苏省首批办好的16所省重点中学之一。
1990年，学校通过江苏省教委验收，被确认为江苏省首批合格重点高中。
1995年9月，学校更名为“江苏省锡山市天一中学”。
1997年，学校更名为“江苏省天一中学”。
1999年，学校被确认为国家级示范性高中。
2003年，锡山区政府斥资新建了占地450余亩的东亭新校区。
2004年，学校被确认为江苏省首批四星级高中。
2009年9月，学校正式开办天一中学AP课程班。
2011年，学校与五所高校、一个企业签约启动六大创新实验室——康明斯天一工程实验室、南大天一计算思维实验室、南航天一飞机设计实验室、西安交大天一工程坊、中国药大天一药用植物园、杜江峰天一普物实验室。
2019年，学校被确认为江苏省首批高品质示范高中建设学校。
