Trường PTDTNT THPT huyện Tuần Giáo tiền thân là Trường Thiếu niên dân tộc huyện Tuần Giáo. Tháng 8/1982 thực hiện chủ trương của Đảng, Nhà nước về phát triển giáo dục nhằm đào tạo cán bộ cho đồng bào dân tộc thiểu số ở vùng sâu, vùng xa, vùng đặc biệt khó khăn, cũng như đáp ứng nhu cầu học tập ngày càng cao của học sinh người dân tộc thiểu số, UBND tỉnh Lai Châu (nay là tỉnh Điện Biên) đã quyết định tái thành lập trường Thiếu niên dân tộc huyện Tuần Giáo.
Khi mới thành lập, trường đặt địa điểm tại Bản Hin - Xã Quài Cang - Huyện Tuần Giáo, nằm sát trên Quốc lộ số 6 (tuyến đường đi từ Thị trấn Tuần Giáo lên Thị xã Lai Châu cũ, nay là Thị xã Mường Lay). Ban đầu trường chỉ có hai phòng học và một nhà ở nội trú cho học sinh, đều là những gian nhà lợp tranh, tre, nứa lá và được tiếp quản lại nơi sơ tán của Đài phát thanh tỉnh Lai Châu, rồi sửa lại thành phòng học. Năm học đầu tiên, nhà trường tuyển được 54 học sinh, chia thành 3 lớp (1 lớp 1, 1 lớp 2 và 1 lớp 3). Tháng 01/1987, UBND tỉnh Lai Châu quyết định đổi tên trường Thiếu niên dân tộc huyện Tuần Giáo thành trường Phổ thông Dân tộc Nội trú huyện Tuần Giáo và chuyển địa điểm về Khối Đồng Tâm - Thị trấn Tuần Giáo (nay là địa điểm của Trung tâm GDNN-GDTX huyện).
Năm 2001, UBND tỉnh Lai Châu đã quyết định nâng cấp trường Phổ thông Dân tộc Nội trú huyện, không đào tạo học sinh cấp tiểu học mà chỉ tập trung đào tạo học sinh cấp trung học cơ sở. Năm 2002, trường chuyển địa điểm về Khối Thắng Lợi - Thị trấn Tuần Giáo (là địa điểm của trường hiện nay).
Ngày 21/5/2009, UBND tỉnh Điện Biên ban hành Quyết định số 739/QĐ-UBND về việc Phê duyệt đề án mở rộng quy mô và nâng cấp hệ thống các trường phổ thông dân tộc nội trú tỉnh Điện Biên, Trường chính thức đổi tên theo Quyết định số 879/QĐ-UBND, ngày 03/6/2009 thành Trường PTDTNT THPT huyện Tuần Giáo, trực thuộc Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Điện Biên.
Từ năm học 2016-2017, nhà trường chỉ đào tạo cấp THPT với quy mô từ 300 đến 350 học sinh; từ năm học 2022 – 2023 tăng quy mô lên 11 lớp, 385 học sinh. Đội ngũ viên chức, người lao động hiện tại của nhà trường là 40 (trong đó CBQL: 03, Giáo viên: 26, Nhân viên - người lao động: 11).
Trường đạt chuẩn Quốc gia từ năm 2013, năm 2018 và năm 2024 được công nhận lại; nhiều năm, trường được UBND tỉnh Điện Biên công nhận danh hiệu Tập thể lao động xuất sắc; được Chính phủ tặng Cờ thi đua năm 2014; Thủ tướng Chính phủ tặng Bằng khen năm 2013; Chủ tịch UBND tỉnh Điện Biên tặng Bằng khen các năm 2012, 2016, 2019, 2021, 2023; Bộ trưởng Bộ GDĐT tặng Bằng khen năm 2015.
