温州市梧田高级中学的历史,可以追溯到1952年秋,当时的永嘉县政府在古刹头陀寺创立了一所公办中学——永嘉中学。开办之初,当时永嘉县的党政领导亲自出任学校的领导班子。1956年初,学校增设了高中,学校成为一所完全中学。学校以全国首创的耕读模式,组织学生开展综合技术教育,学生的学业成绩温州地区前茅,学校很快成为浙南地区的名校,多次与温州一中开展挂钩竞赛。1958年,由于行政区域的变更,学校所在地划归温州市,校名也由此改为温十中。由于学校以勤工俭学享誉浙江大地,遂以“勤俭中学”作为校名。
“文化大革命”的十年浩劫,连学校也未能在这场大灾难中幸免,1969年9月拥有光辉历史的勤俭中学也在此浩劫中涅盘。1970年5月,学校开始浴火重生的过程,次年,在南白象镇古朴的村落霞坊,梧田高中以新的面目呈现在世人面前。起初,校名为温州市梧埏五七中学,1978年,学校易名为温州市梧埏中学。1982年底,随着瓯海县的建立,学校更名为瓯海县梧埏区中学。1986年,学校迁址重建,次年,学校在新校址开学,开始奠定了如今梧田高级中学发展的基础。1992年,瓯海撤县改区,学校更名为瓯海区梧埏中学。2003年底,由于学校所在地梧埏镇改为梧田街道,学校于次年改名为梧田高级中学。