Škola počinje s radom 1. rujna 1946. godine otvaranjem Kemijsko tehnološkog odjela srednje Tehničke (trogodišnje) škole. Četverogodišnji smjer Kemijske tehničke škole osnovan je 13. srpnja 1960. godine u Zagrebu, u Klaićevoj br. 7. U siječnju 1978. škola postaje Kemijsko tehnološki obrazovni centar (KTOC).
Na sadašnju lokaciju, u Ulicu grada Vukovara 269, seli se 1964. godine, a Geološko rudarsko naftni smjer otvora 1982. godine. Prva dva razreda kozmetičara upisuju se 1995. godine, dok se školske godine 1999./2000. počinje provoditi program za zanimanje ekološki tehničar. Eksperimentalni program Prirodoslovne gimnazije započinje od školske godine 2004./2005.
Škola 2005. godine mijenja naziv u Prirodoslovnu školu Vladimira Preloga čime počinje novo razdoblje u životu škole.
Od školske godine 2009./2010. škola upisuje i jedan športski razredni odjel Prirodoslovne gimnazije.
Školske godine 2016./2017., zahvaljujući projektu “In english, please”, upisan je prvi razredni odjel prirodoslovne gimnazije koji prirodoslovne predmete sluša na engleskom jeziku.











