交通大学的前身南洋公学早在初创时就设立了中院即中学，为大学输送合格生员。
1908年，中院改为普通中学，也称附属中学，以其学子水平出众而闻名当时。此后学校虽几经变迁，但优良的传统已继承下来。1956年交通大学由上海内迁西安。1959年7月西安交通大学附属中学成立，1971年，这所学校由西安市政府管理，更名为西安市八十三中。1981年，为继承历史，西安交大附中恢复重建。1991年，西安交大附中被市教委命名为市重点中学，被省教育厅命名为省重点中学。多年来，学校认真贯彻党的教育方针，在实施素质教育方面积极探索，勇于实践，成绩突出，特色鲜明。
1999年，在西安市教育督导中被评为“西安市初中素质教育综合督导评估优秀学校”，受到市政府的表彰。2003年10月，交大附中成为西安市唯一一所被陕西省教育厅、陕西省人民政府教育督导团授予“陕西省素质教育优秀学校”称号的高中学校。
交大附中坚持正确的办学方向，沿着素质教育的轨道锐意进取。学校在认真贯彻执行国家的教育政策、法规时，理论与实践有机结合，逐步形成了自己的办学理念和风格。
交大附中的办学指导思想是：遵循教育规律，坚持育人为本；塑造健全人格，培养综合素质。简言之，就是“以人为本，重在发展”。就是根据人的发展规律及终身学习的观点，依据基础教育的作用及信息时代对人才的要求，促进学生生动、活泼、主动发展，为学生终身学习奠定坚实基础，实现人的发展与社会发展的统一。这里的发展既指智力的，而且也包含品德的、心理的、体质的。
交大附中的办学目标是：建成具有一流师资、一流设备、一流管理的培养大批高素质优秀预备人才，有特色的省内一流的高中示范校，进而创造条件，争取进入全国示范高中。学校始终以“勤奋、守纪、求实、创新”为校训，坚持把学校教育定位在向高校输送高素质人才，为社会培养高素养后备人才的高度上，遵循“管理科学，高效率；教学扎实，高水平；学生勤奋，高素质”，坚持不懈地追求交大附中的办学特色——注重个性发展，塑造健全人格；优化课堂教学，提高教育质量；营造宽松环境，培养创新能力。
“育人是根本,质量是生命”是学校在教育教学改革中的基本理念。特别是近几年，学校积极探索，勇于实践，成绩突出，特色鲜明，逐步构建既重视科学教育，又重视人文教育；既重视学生全面发展，又突出个性培养的课程体系。
已形成了自己鲜明的特色，教育质量和办学效益高，提出了“适度宽松，严格到位”的办学理念。这里的“宽松”与“严格”并不矛盾，在碑林区多年的高中教学质量综合评估中，交大附中一直名列前茅，会考、高考成绩优异。学校连年被碑林区教育局命名为“高中教育质量综合评估优异学校”、“为高校输送人才（重点学校）成绩突出学校”。近几年，交大附中高考线率达到100%，上线率及生均成绩列碑林区第二。自1998年开始，该校每隔一至二年高考就出状元。2004年，工作受西安交通大学委托，为交大创办的“创新与素质教育教改试点班”（采取“2+2+4中学—本科—硕士、博士”一体化培养模式），进行中学阶段的学习培养，试点班学生具有西安交大、交大附中双重学籍。
交大附中学生学科竞赛成绩非常突出。在高中五大学科竞赛中，学校整体成绩处于省内领先地位。在全国中学生高中数学、物理、化学、生物竞赛（陕西赛区）中，获奖人数多，名次前，参加全国决赛的陕西队中都有工作学生。在科技活动竞赛中，取得突出成绩，在全国、省、市青少年创新大赛中均取得好成绩。在艺术教育、体育教育、心理健康教育、劳动技术教育以及学生的社会实践活动、学生社团活动等方面都取得可喜成绩。交大附中毕业生，潜力大，综合素质高，适应性强，以学习型、创新型的显著特点活跃在新的深造环境与工作领域上，成为骨干力量，得到广泛好评。
学校在省内有较大的影响，在国内都有一定的影响：全国学习科学试验学校、陕西省基础教育科研项目学校、陕西省中学生物理竞赛培训基地、陕西省青少年篮球训练中心、陕西省艺术教育特色学校、西安市艺术教育特色学校、西安市初中素质教育综合督导评估优秀学校、西安市教育科研先进学校、西安市劳动技术教育先进学校、碑林区青少年科技教育示范基地、碑林区“文明校园”、陕西省“现代教育技术实验学校”。交大附中男子篮球队在“2003年全国高中男子篮球联赛”中夺得季军，2004年，该校男篮再次代表陕西省参加“全国高中男子（北方赛区）篮球赛”。交大附中被授予“机器人创新实践基地”称号。
春华秋实，有耕耘就有收获。交大附中坚持素质教育和创新教育，激活了学生的个性优势潜能，同时也促进了学生成绩的不断提高。交大附中的高考、中考、竞赛成绩优异，一直在陕西省、西安市名列前茅，大批优秀毕业生被输送到清华大学、北京大学、英国牛津大学、剑桥大学、美国哈佛大学、麻省理工学院、卡耐基梅隆大学、新加坡国立大学等国内外知名大学。在国际、国内中学生各学科奥林匹克竞赛决赛中，整体成绩在陕西省遥遥领先，在全国也是斐然夺目。2007年7月，交大附中高仲琪同学以全省第一的成绩荣获第十六届全国中学生生物学竞赛决赛铜牌；2007年11月，我校7名学生获得全国高中化学竞赛陕西赛区一等奖，彭阳同学以第一名的成绩代表陕西省参加全国化学竞赛决赛并为我省赢得了唯一的金牌；在2007年第二十四届全国中学生物理竞赛决赛中，交大附中谢东霖、李俊儒、刘景博同学代表陕西省荣获两枚金牌、一枚银牌（成绩居陕西省代表队前3名），其中2人进入国家集训队，这是陕西省十几年来在该学科竞赛中所取得的最好成绩。2008年9月，朱秋希、汪泽宇同学分别荣获第17届全国中学生生物学竞赛决赛金牌和银牌，再次为我省争光。鉴于以上优异成绩，2007年11、12月份，陕西省竞赛委员会先后在交大附中隆重举行了陕西省中学生物理竞赛和化学竞赛颁奖大会；全国中学生生物学竞赛委员会决定2009年全国中学生生物学竞赛决赛将在交大附中新校区举行。
学校重视在各学科教学中渗透科技创新教育。2006年12月，交大附中被陕西省知识产权局命名为“陕西省中小学知识产权教育示范学校”。在澳大利亚举行的第八届国际机器人奥林匹克竞赛上，交大附中队代表中国参赛并喜获铜牌。2007年7月，交大附中在首届全国青少年创意大赛中成绩斐然，荣获团体金奖（全国中学组第二名），20名同学荣获个人一等奖；交大附中荣获得创新型学校奖；王佩东校长获得创新型校长奖；受到国家知识产权局与中国教育学会、陕西省知识产权局与陕西省教育学会的表彰奖励。
2007年秋季开始，我省普通高中起始年级全面进入新课程改革。新课程更加注重学生的实践能力和创新能力的培养，着眼于学生的终身发展。交大附中长期所坚持的办学理念，与高中新课程改革的精神高度契合。由于交大附中对高中新课程认识明确，准备到位，措施得力，实施扎实，教育界领导、政协委员以及有关专家经过考察后认为，交大附中高中新课改走在了全市乃至全省的前列。今后，西安交大附中将进一步深化以促进学生全面发展为重点的素质教育，继续坚定不移地实践育人为本的教育理念，深入扎实地开展高中新课程改革，努力成为省内领先、国内一流的名校。