Trường THPT chuyên Hoàng Lê Kha được thành lập theo Quyết định số 51/QĐ-UBND, ngày 12 tháng 7 năm 1994 của UBND tỉnh Tây Ninh. Lúc mới thành lập, trường có diện tích 9.439,7m2 tại địa chỉ số 23, đường Võ Thị Sáu, Phường 3, thành phố Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh. Khi mới thành lập, cơ sở vật chất của trường chủ yếu tiếp quản từ cơ sở vật chất của Trường Trung học Sư phạm Tây Ninh cũ được xây dựng những năm 70 thế kỉ XX. Sau đó, cùng với sự phát triển của số lớp học, số HS tăng lên thì trường chuyên cũng được đầu tư xây dựng thêm một số công trình như xây thêm dãy phòng học (năm 2001, năm 2004), thư viện, nhà thi đấu đa năng (năm 2002),…
Đến tháng 8/2018, sau khi được đầu tư xây dựng mới, Trường THPT chuyên Hoàng Lê Kha đã chuyển sang cơ sở mới có diện tích 32.541m2 tại địa chỉ số 368 đường Trường Chinh, Khu phố 6, Phường 3, thành phố Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh.
Trong những năm qua, nhà trường đã được tổ chức Đảng, chính quyền địa phương và lãnh đạo ngành GD quan tâm, đầu tư về cơ sở vật chất để đáp ứng nhu cầu giảng dạy và học tập của GV, HS. Chất lượng giáo dục của nhà trường trong những năm học vừa qua được đảm bảo, thành tích đạt được ngày càng tốt hơn.