博尔塔拉蒙古自治州蒙古高级中学始建于1957年（原博尔塔拉蒙古自治州第二中学），隶属于博尔塔拉蒙古自治州人民政府、自治州教育局领导。建校初期，占地面积约600平方米，仅有5个蒙语教学班和15名教职工，是自治州唯一的一所蒙古族初级普通中学。1959年开始面向全州招收高中生，成为完全中学。1960年开始招收汉族初中生，成为一所蒙汉混合中学，并从1963年开始面向全州招收汉族高中生。 “文革”期间，被迫停课，1971年开始复课。七十年代中期，因形势所迫，学校办工厂、办农场，实行开门办学，改变了办学模式。文化大革命后，学校规模在不断扩大，至七十年代末，学校有40个教学班，学生数1500余人。为了适应博州经济发展对教育的要求，1979年8月，经博州人民政府、州教育局定将州第二中学汉语教学班和蒙语教学班分设两所中学，原蒙语教学班设为博尔塔拉蒙古自治州第二中学，原汉语教学班设为博尔塔拉蒙古自治州第四中学。1980年学校迁入新址（现址），重建新校舍。同年，州师范学校小学部并入学校，成为中小学教学“一条龙”式的蒙古族学校，并被列入自治区28所重点学校的行列之中。1987年2月，学校由科级建制升为县级建制。1987年7月，将小学部和初中部移交给博乐市第三中学。至 此，学校成为纯高中学校。1994年12月，学校更名为博尔塔拉蒙古自治州高级中学。