辽河油田第二高级中学是油城学校，她的前身为油建中学。油建学校1972年建校，1973年油建学校中小学分开。油建中学成立，是辽河油田第一所高级中学。
学校首任校长池福仁（1973年——1991年8月）是学校艰苦创业时期的带头人。在工作中他以敬业实干、身体力行而著称。油建中学的管理严格、体育特色及分类推进教学法享誉油城。油建中学自强不息、艰苦创业的精神也为学校的发展留下了宝贵的精神财富。1988年学校被辽宁省委、省政府命名为「模范学校」。
1991年9月杨俊成出任校长，学校制定了新的发展规划，德育工作以《中学生一日常规》为抓手，教学上引入竞争机制，培养学生特长以「群星杯」竞赛为平台，教育教学质量逐步提高。1992年4月，通过局教育督导团评估，学校率先进入国家级一类学校。1996年油田教育系统进行的专业化管理以后，学校更名为辽河油田第二高级中学。
由于油田外围矿区的不断萎缩，地处于楼矿区的学校面临办学困境。2000年8月，局教育委员会决定，将学校整体搬迁至兴隆台，伴着新世纪的曙光，学校发展又迎来了新的一页。
2001年何绍纯出任校长，学校锐意改革，各项工作创新创优。学校提出创办辽宁省示范性普通高中的办学目标，与此同时，教育质量不断提高，高考升学率在油田普高一直领先。2003年学校开始了征地并进行塑胶操场的建设，这为学校的发展打下了空间基础，同年学校被省委、省政府命名为「文明单位」。而后，经过禹永德、夏玉书两任校长的继续不懈努力，学校工作全面开展，素质教育全面推进，学校艺术特色成果显著。2006年学校迎来了辽宁省教育厅的评估，2007年4月省教育厅命名学校为「省示范高中」，成为全市第三所、油田第二所省级示范高中。
2008年10月，武强任二高书记，2009年11月，徐广德任学校校长，为寻求学校的更好发展，经过新一届领导班子认真研究论证，学校明确提出要用三年时间自创成辽河油田第二所重点高中。一年多来，学校高考奥赛、学生管理、队伍建设等各方面工作均取得了令人瞩目的成绩，并已完成了创办重点高中的「创设环境」、「引进人才」、「建立机制」等重要环节，创办重点高中现已全面展开。
现在学校共有30个教学班，在校学生1500人，115名任课教师均为大学本科学历，高级教师75名。近40年来，学校为高等院校和油田建设输送了大批的优秀人才，全国数十所著名高校都云集了第二高中的学生身影，辽河油田各行各业都有第二高中毕业生在勤奋工作。这里培养出了1981年全市状元温国忠，1985年全市状元王辅明，两位先后成为世界著名的物理学家诺贝尔奖金获得者李政道的博士生。1989年李蓓荣获油田高考状元；1993年邰丽丽获全市高考第一名的好成绩，被清华大学录取；2003年梁凌宇同学以优异的成绩被清华大学艺术学院录取。
在学校近40年的发展进程中，还涌现出一大批为学校发展做出重要贡献的老师们，他们是：省优秀共产党员祁宝川、省优秀教师毛桂兰、李松兵、赵建军、张明翔；局劳动模范石景满、任玉库；还有局「十佳」模范教师和「十佳」班主任：杨光东、张福广、王立新、贾柏庆、宁印光、李祥生、张丽娜、赵景军、刘伟等等。
近40年来的历史转瞬即逝，给学校留下的是创业、创优、创新的印迹和自强不息、追求卓越的二高精神。