Szkoła powołana do życia zarządzeniem cesarskim w 1906 roku, zaczęła funkcjonować pod nazwą Cesarsko – Królewskie Gimnazjum w Gorlicach. Najpierw otwarto męskie gimnazjum klasyczne i naukę rozpoczęto w salach Towarzystwa Gimnastycznego Sokół, dwóch klasach z pokojem nauczycielskim. Obecny gmach wzniesiono w latach 1912 – 1914 według projektu architekta lwowskiej Szkoły Przemysłowej Tadeusza Mostowskiego i w nim odbył się egzamin dojrzałości pierwszych absolwentów. Po wybuchu pierwszej wojny światowej naukę przerwano, a budynek zajęły wojska austriackie, potem rosyjskie, następnie Austriacy urządzili w nim szpital wojskowy i znów zajęły go wojska rosyjskie. W 1915 roku lewe skrzydło z salą gimnastyczną i kaplicą zniszczył ostrzał artyleryjski. W zdewastowanym gmachu magistrat zakwaterował bezdomnych. Po prowizorycznym remoncie, 30 października 1915 roku rozpoczęto naukę. Od 1918 roku było to Państwowe Gimnazjum męskie typu klasycznego, któremu w 1922 roku nadano imię biskupa Marcina Kromera – jednego z najwybitniejszych polskich humanistów XVI wieku, absolwenta Akademii Krakowskiej oraz Uniwersytetów w Padwie i Bolonii, sekretarza króla Zygmunta I Starego, biskupa warmińskiego, kanonika krakowskiego, dyplomaty, autora wybitnych dzieł i prekursora polskiej powieści historycznej. W 1926 roku typ klasyczny zmieniono na neoklasyczny, a od  1929 roku do szkoły przyjęto dziewczęta i powstało gimnazjum koedukacyjne. W latach 1932–1948 działo jako Państwowe Gimnazjum i Liceum im. Marcina Kromera. W czasie drugiej wojny światowej szkołę zajmowały wojska niemieckie, później w zdewastowanym gmachu władze okupacyjne pozwoliły na otwarcie dwuletniej szkoły handlowej. W 1945 roku reaktywowano Państwowe Gimnazjum i Liceum im. Marcina Kromera. W latach 1949 – 1981 szkoła wielokrotnie zmieniała nazwę, wchodziła też w skład zespołu szkół. W 1981 roku powstało samodzielne Liceum Ogólnokształcące im. Marcina Kromera.

W 2021 r. do szkoły powróciło jej Godło, zagrabione podczas drugiej wojny światowej – odnalazł je rok wcześniej na jednej z aukcji kolekcjoner z Puław Piotr Capała. Godło Rzeczpospolitej Polskiej według wzoru obowiązującego w latach 1927-1945, na odwrocie zawiera adnotację „Gorlice, 7.9.39” – to najprawdopodobniej data rabunku Godła przez hitlerowskiego okupanta.