上海市天山中学创办于1954年，是长宁区实验性示范性高中。学校原址在娄山关路上，占地45亩。2004年10月，按照区委、区政府"拓展虹桥功能、落实科教兴区"的整体规划，天山中学在校庆50周年即将来临之际整体搬迁入位于天中路的新校舍。新的天山中学占地72亩，有行政楼、教学楼、住宿楼、艺体馆，建筑面积3324万平方米，拥有400米标准跑道的运动场，硬件设施设备先进、齐全。新天山中学传承了绿色花园式单位的特色，学校环境怡人，绿树撑天、繁花似锦、芳草如茵，绿化率36.4%。学校既显严肃、严谨的学习氛围，又有令人心旷神怡的生活氛围；既有造型别致的现代化的教学楼，动感气派的体育馆，开阔平整的操场，又有亭台楼阁、小桥流水，校园里充满了浓郁的春的气息。 学校中高级教师占80%以上，青年教师已超教师数的50%。学校现有区学科带头人4名，区青年骨干教师18人，他们已逐渐成为了学校教育、教学工作的中坚力量。学校现有高中30个教学班，学生近1200名。学生的综合素质良好，获得了良好的社会声誉。
半个世纪的办学历程，在历届区委、区政府的关心支持和历届校长、师生员工的共同努力下，在教育教学工作中逐渐形成了"为人朴实、为学扎实、为事踏实"优秀办学传统，以及"积极、文明、求实、创新"的校风。学校以七项素质、四项能力为育人目标，培养出一批批建设人才。
近年来，学校教学质量稳中有升，高考率连续多年在同类学校中名列前茅，赢得了社会的赞誉和肯定。学校还被评为上海市中学生行为规范示范学校，多次被评为区文明单位、区教学工作先进集体和科研工作先进单位。现正在创市级实验性示范性高中。
学校致力培养学生综合素质和能力，形成了"人文丰厚、艺体见长"的素质教育特色。学校的管弦乐队被命名为"上海市学生艺术团--天山中学管弦乐团"，是上海市第一批学生艺术团体，数次出访过日本、香港、云南等地，获得国内外同仁的一致好评，2004年被评为上海市首批艺术特色学校。2006年上半年，学校与上海音乐学院合作，挂牌成立了"上音长宁学校"。学生德智体美全面发展，学校体育工作获得全国先进集体的称号，射击、射箭、击剑等已成为市、区级体育特色项目，输送了一批优秀运动员苗子，并成为国家奥运后备人才培训基地，学校被评为上海市中学生体育工作先进单位。
学校现任校长郭兆年，党支部书记顾国芳。
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