我校前身始建于1909年。当年，顾美玉(女，美国人)在汉口创办楚善里习道馆(即圣罗以学校)。

　　1912年，柯雅丽(女，美国人)在校内开办圣罗以女子师范学校。次年，赫丽德(女，美国人)在校内增设以圣斐比女学道院。形成三校并立，均由美国圣公会管理。1917年，顾氏、柯氐因故离校后，三校校务均由赫氏主持，并添办圣斐比妇女学校，，后增设初中部。1927年春，学校暂停办。

　　1928年，教会借圣罗以校址，试办圣罗以女子初中补习学校，聘刘媛珍为校长。1929年，学校改组为圣罗以女子初中暨附小，由黄馥亭博士接办，并成立以陈志西为董事长的校董事会。

　　1932年-1952年，校务先后由林树楷(女，32-33年)，常慎(女，33-37年)，刘忠信(女，37-38年)，余常慎(女，46-51年)，林万钧(女，51-52年)主持。

　　1938年初，中国战时儿童保育会成立，总部设在圣以学校。1938年10月，武汉沦陷后，学校停办。1946年，开始复校工作。

　　1949年武汉解放后，教会撤走。学校更名为私立圣罗以女中。

　　1952年夏，人民政府接管，更名为武汉市第五女子中学。1955年春，命名为武汉市第二十女子中学。

　　1955年春建立党支部。1956年秋，更名为武汉市第二十中学，开始实行男、女生同校。1958年秋始招收高一新生，发展为完全中学。

　　1966-1976年值于“文革”十年。1968年11月，工宣队、军宣队进驻学校。

　　1969年始，66-68届及后来的毕业生，响应号召“上山下乡”，学校改为春季招生，增设工农业基础课，学生每年学工学农两个月。

　　1978年工宣队、军宣队撤离学校。

　　1978年恢复为武汉市重点中学。

　　1980年被定为高中学制改革试点学校之一，高中学制由两年改为三年，故82年无高中毕业生。

　　1982年成立教职工代表大会，加强了学校民主管理。

　　1985年贯彻中共中央关于教育体制改革的决定，实行校长负责制。1986年，成为武汉市教育系统专业技术职称评定的优点学校之一。

　　1995年建成了双回路闭路电视系统和卫星接收多媒体演示系统。1997年，19931年毕业生苏俊英，回校设立“苏俊英奖学金”。

　　1996年我校被国家教育部确定这“全国现代化教育技术实验学校”。

　　1999年武汉市第二十中学初中最后一届毕业，学校成为单设高中。

　　2000年高考熊月华理科同类同类学校最高分617分。

　　2001年理科高三（3）杨晓峰614，高三（1）张磊604居江岸区同类学校理科最高分。

　　2002年，我校高考首次突破本科100人、专科300人。同年，被武汉市人民政府授予“武汉市办学水平示范学校”。

　　2003年，被江岸区人民政府授予“红旗单位”。同年学校创建20中分校当年招生205人。

　　2004年1938年毕业于母校韩幼贤，台湾师大心理学教授，设立“韩贤志阳光助学金”。

　　2004年3月，周连平校长参加了武汉市首批高中骨干校长赴美学习和访问活动，与美国

　　南加州威尔逊高中建立了友好学校关系。

　　2005年，学校周连平校长，被江岸区人民政府授予十佳校长。同年，高考上本科人数首次突破200人，文科高三（4）班麻璇560分，高三（2）班滕飞586分，在2005年高考中双双获同类学校文理第一。

　　2005年60座最顶的尖多媒体网计算机改建落成

　　2000~2005年学校在高考中连续为南方航空公司输送飞行员8人到北京航天空大学学习

　　改革开放十多年来，我校深化教育改革，确定了“两全”、“两重”的办学格局，形成了“求真、务实、严谨、开拓”的良好教风和“勤学、守纪、谦逊、进取”的良好校风。

　　学校被授予湖北省电化教育试点学校市电化教育示范学校、市科技教育先进学校、市排球传统项目一类布局学校、武汉市办学水平先进学校、江岸区最佳文明单位，江岸区红旗单位、校党总支被授予市、区先进基层党组织，校工会被授予市模范职工之家。

　　学校也积极为教师创设一种宽松的学术氛围，尊重教师教学研究的积极性和创造性，增强教师的职业信心，充分肯定和承认教师的研究成果，鼓励教师大胆创新，引导教师上出“自己的课”，写出“自己的文”，走出“自己的路”。