เจ้าพระยายมราช (ปั้น สุขุม) สมัยดำรงตำแหน่งข้าหลวงเทศาภิบาล สำเร็จราชการมณฑลนครศรีธรรมราช และ พระยาวิเชียรคีรี (ชม ณ สงขลา) ได้ดำริตั้งโรงเรียนขึ้น เนื่องด้วย เมืองสงขลามีพลเมืองมากแต่ยังไม่มีโรงเรียนที่เป็นหลักเป็นฐาน วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2439 ได้มีการประกอบพิธีเฉลิมพระชนมพรรษา "สมเด็จพระบรมโอรสาธิราช เจ้าฟ้ามหาวชิราวุธ สยามมกุฎราชกุมาร" พร้อมทั้งได้อัญเชิญพระบรมฉายาลักษณ์สมเด็จพระบรมโอรสาธิราชฯ ประดิษฐานไว้บนแท่นบูชา เพื่อให้ประชาชนได้สักการะและถวายพระพรชัย ในโอกาสนี้ได้มีการเรี่ยไรเงินจากประชาชนชาวสงขลาเพื่อสร้างโรงเรียน เป็นการถาวรขึ้น ได้เงินมา 3,940 บาท หวังจะสร้างโรงเรียนขึ้นบริเวณวัดนาถม (ซึ่งเป็นบริเวณโรงเรียนวิเชียรชมในปัจจุบัน) พร้อมกันนี้พระยาสุขุมนัยวินิต ได้ขอพระราชทานพระบรมราชานุญาตจากพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 5 ใช้ชื่อโรงเรียนว่า "มหาวชิราวุธ"
แต่การสร้างโรงเรียนในที่วัดนาถมยังไม่ทันเริ่ม "ศาลเมืองสงขลา" ว่างลง (บริเวณพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ สงขลา ในปัจจุบัน) พระยาวิเชียรคีรี(ชม ณ สงขลา) อนุญาตให้ใช้ส่วนหนึ่งของศาลทำเป็นโรงเรียน เงินเรี่ยไรที่ได้มาจึงถูกแปรเป็น ค่าโต๊ะ เก้าอี้ และเงินบำรุงโรงเรียน ในโอกาสนี้ได้ย้ายนักเรียนที่วัดดอนแย้ มารวมกับนักเรียนใหม่ แล้วทำการเปิดสอนครั้งแรกที่ศาลาชำระความของพระยาวิเชียรคิรี มีนักเรียน 50 คน และ ครูทองดีเป็นครูใหญ่คนแรก ดำเนินการสอนแบบโรงเรียนมหาดเล็กหลวง จึงนับได้ว่า โรงเรียนมหาวชิราวุธ ได้กำเนิดขึ้น ณ วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2439
พ.ศ. 2442 มีนักเรียนเพิ่มเป็น 80 คน พระรัตนธัชมุณี ผู้อำนวยการศึกษาและเจ้าคณะมณฑลได้ออกตั้งโรงเรียน ตามจังหวัดต่างๆ สำหรับที่สงขลาเล็งเห็นว่า วัดมัชฌิมาวาส (วัดกลาง) เหมาะที่จะตั้งโรงเรียนหลวงได้ แต่ทราบว่า พระยาสุขุมนัยวินิตได้ตั้งโรงเรียนไว้แล้วที่ศาลาชำระความ พระยาวิเชียรคิรี จึงปรึกษากันให้ย้ายโรงเรียนมหาวชิราวุธ มาไว้ที่วัดกลาง โดยใช้ชื่อว่า "มหาวชิราวุธวิทยา" เป็นโรงเรียนหลวงของจังหวัดสงขลานับแต่นั้นมา
พ.ศ. 2448 เนื่องจากจำนวนนักเรียนมีมากขึ้นจึงได้ ย้ายโรงเรียนไปอยู่ที่โรงพักพลตระเวน ริมคลองขวาง (ปัจจุบันเป็นที่ตั้งกองบังคับการจราจร สงขลา) และกลับไปใช้ชื่อโรงเรียนว่า "มหาวชิราวุธ"
พ.ศ. 2447 ที่วัดนาถมได้มีการสร้างอาคารเรียนโรงเรียนมหาวชิราวุธขึ้น แล้วเสร็จในปี 2448 ตั้งใจจะย้ายมาเรียนที่อาคารหลังใหม่ แต่เนื่องในขณะนั้น โรงเรียนที่ตั้งอยู่ที่โรงพักพลตระเวณคลองขวางยังคงทำการสอนได้ไม่แออัด พระยาสุขุมนัยวินิตจึงใช้เป็นจวนข้าหลวงเทศาภิบาลเรียกว่า “สัณฐาคาร” โดยพระยาสุขุมนัยวินิตเข้าพักเป็นคนแรก ต่อมาเมื่อมีการสร้างตำหนักเขาน้อยขึ้น โรงเรียนจึงได้ย้ายมาอยู่ที่ “สัณฐาคาร” บริเวณวัดนาถมตั้งแต่ปี 2457 เป็นต้นมา
สัณฐาคาร บริเวณวัดนาถม (บริเวณโรงเรียนวิเชียรชมในปัจจุบัน ใช้เรียนในปี พ.ศ.2457 และถูกรื้อถอนไปเมื่อปี พ.ศ.2517)
พ.ศ. 2458 พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 6 เสด็จพระราชดำเนินเลียบมณฑลปักษ์ใต้ ขณะประทับแรม ณ ตำหนักเขาน้อย สมเด็จเจ้าฟ้ากรมขุนลพบุรีราเมศวร์ ได้นำความขึ้นกราบบังคมทูลว่า “เมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2439 พระยาสุขุมนัยวินิต พระยาวิเชียรคิรี และกรรมการจัดการเฉลิมพระชนมพรรษาสมเด็จพระบรมโอรสาธิราช ในโอกาสนั้นได้เรี่ยไรเงินสร้างโรงเรียนขึ้นและขนานนามว่า "มหาวชิราวุธ" จะโปรดเกล้าโปรดกระหม่อมทรงพระราชวินิจฉัยว่าการจะควรประการใด
พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ขณะเสด็จพระราชดำเนินเลียบมณฑลปักษ์ใต้ ทรงตรวจพลเสือป่า ณ สโมสรเสือป่า 17 กันยายน 2458
ด้วยพระมหากรุณาธิคุณทรงมีพระราชหัตถเลขาแจ้งมาว่า
“โรงเรียนตั้งมานานปี มีผู้สำเร็จการศึกษาจบออกไปทำประโยชน์ แก่บ้านเมืองมากแล้ว จึงอนุมัติให้คงใช้ชื่อเดิมต่อไป” หลวงวิทูรดรุณกร ธรรมการมณฑลนครศรีธรรมราช ได้อัญเชิญพระราชหัตถเลขา มาอ่านให้ลูกเสือและเสือป่า
ซึ่งประชุมรอรับเสด็จอยู่ในสนามหน้าสโมสรเสือป่าได้ฟัง ทั้งลูกเสือและเสือป่า ซึ่งส่วนมากเป็นนักเรียนเก่า รวมทั้งครูอาจารย์ที่ประชุมอยู่ ณ ที่นั้น "ต่างเปร่งเสียงไชโย สนั่นก้องกังวาน อยู่เป็นเวลานาน และทุกคนต่างน้ำตาไหล ด้วยความปีติตื้นตัน อย่างไม่เคยประสบมาเลยในชีวิต"
สโมสรเสือป่า (ซึ่งถูกรื้อถอนไปแล้ว ปัจจุบันเป็นพื้นที่ทางทิศใต้ของสนามฟุตบอลโรงเรียนมหาวชิราวุธในปัจจุบัน)
พ.ศ. 2484 - 2488 โรงเรียนมหาวชิราวุธ เข้าสู่ยุคสงครามมหาเอเชียบูรพา
ในวันที่ 8 ธันวาคม พ.ศ. 2484 ญี่ปุ่นได้ยกพลขึ้นบกทางชายฝั่งทะเลอ่าวไทยหลายจังหวัดรวมทั้งสงขลา เกิดการปะทะกับญี่ปุ่นในหลายจังหวัด รัฐบาลไทยสั่งยุติการสู้รบเพราะไม่มีกำลังพอที่จะต้านทานญี่ปุ่นได้ และได้ทำความตกลงกับญี่ปุ่นให้กองทัพเดินผ่านประเทศไทยได้ โดยญี่ปุ่นหวังใช้ไทยเป็นเส้นทางเดินทัพ ไปยึดครองมาลายู(มาเลเซีย) และพม่าที่อยู่ภายใต้การครอบครองของอังกฤษ สงครามมหาเอเชียบูรพา ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสงครามโลกครั้งที่ 2 จึงได้อุบัติขึ้น สำหรับโรงเรียนมหาวชิราวุธ ถูกทหารญี่ปุ่นยึดเป็นที่อยู่อาศัยและโรงพยาบาลสนาม หนังสือ โต๊ะและม้านั่ง ถูกใช้ทำเป็นฟืนหุงข้าวหมด อาคารต่างๆ ทรุดโทรมเป็นอย่างมาก
พ.ศ.2485 เครื่องบินอังกฤษได้มาทิ้งระเบิดที่กรุงเทพฯ กระทรวงศึกษาธิการจึงประกาศปิดโรงเรียนและงดสอบไล่ โดยถือว่านักเรียนที่มีเวลาเรียนร้อยละ 60 ขึ้นไป สอบไล่ได้ทุกคน ในปีต่อมาญี่ปุ่นรุกเข้าไปในพม่า สงครามจึงไกลเมืองไทยไป ในปีการศึกษา 2485 จึงเปิดเรียนได้อีกครั้ง แต่ในต้นปีการศึกษา 2488 มีเครื่องบินยิงปืนกลอากาศยิงกราดและทิ้งระเบิดที่สงขลา ประชาชนวิ่งหนีลงหลุมหลบภัยกันจ้าละหวั่น ระเบิดสร้างความเสียหายหลายแห่ง โรงเรียนจึงปิดอีกครั้ง จนกระทั่งวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2488 สหรัฐอเมริกาซึ่งเป็นพันธมิตรของอังกฤษในสงครามโลกครั้งที่ 2 ได้ส่งเครื่องบินไปทิ้งระเบิดปรมาณูลูกแรกที่เมืองฮิโรชิมา 3 วันต่อมาได้ทิ้งระเบิดที่เมืองนางาซากิ ทำให้ในวันที่ 15 สิงหาคม พ.ศ. 2488 ญี่ปุ่นประกาศยอมจำนนต่อฝ่ายสัมพันธมิตรอย่างไม่มีเงื่อนไข สงครามมหาเอเชียบูรพาที่ดำเนินมาเกือบ 4 ปี ยุติลง โรงเรียนมหาวชิราวุธ จึงเข้าสู่ยุคฟื้นฟูและปฏิรูป โดยการนำของอาจารย์พงศ์อินทร์ ศุขขจร ครูใหญ่คนใหม่
อาคารเรียน 2478 (ซึ่งตั้งอยู่บริเวณหอสมุดติณสูลานนท์ในปัจจุบัน รื้อถอนในปี 2514)
พ.ศ. 2488 มีการเปลี่ยนแปลงในการจัดการศึกษาในระดับมัธยมขึ้นใหม่ โดยให้กระทรวงศึกษาธิการรับผิดชอบในการเปิดสอนระดับเตรียมอุดมศึกษาขึ้นในโรงเรียนบางแห่งเช่นเดียวกับที่เคยจัดระดับ ม.7 – ม.8 ในสมัยก่อน โดยโรงเรียนมหาวชิราวุธ ได้เปิดแผนกอักษรศาสตร์ และ วิทยาศาสตร์ อย่างละ 1 ห้องเรียน ในช่วงนี้อาคารที่ใช้เรียนมีเพียง 2 หลัง คือ อาคารรูปตัวยู(U) และอาคาร 2487 ซึ่งคับแคบและชำรุดทรุดโทรมมากทำให้ อาจารย์พงศ์อินทร์ ศุขขจร ดำริที่จะสร้างอาคารเรียนหลังใหม่ให้งดงามทันสมัย และพอเพียงกับจำนวนนักเรียนที่เพิ่มมากขึ้นในแต่ละปี ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากหลายๆ ฝ่าย ทั้งพ่อค้า ประชาชน และข้าราชการ บริจาคเงินเป็นทุนก่อสร้างในเบื้องต้นเป็นจำนวนมาก
พ.ศ. 2490 – 2509 เป็นยุคหลังจากสงครามและเริ่มเกิดการฟื้นฟูในหลายด้านเพราะได้รับความเสียหายอย่างมาก จากสงครามเอเชียบูรพา จึงต้องทำการปรับปรุงอาคารสถานที่ที่ได้รับความเสียหายจากสงคราม และเพื่อเป็นขวัญกำลังใจแก่นักเรียนและครูอาจารย์
วันที่ 1 มกราคม 2490 โรงเรียนมหาวชิราวุธมีอายุครบ 50 ปี จึงเป็นนิมิตหมายอันดีที่จะสร้างอาคารเรียนหลังใหม่ โดยกำหนดการวางศิลาฤกษ์ ในวันพฤหัสบดีที่ 26 มิถุนายน 2490 เวลา 10.48 นาฬิกา โดยมีหม่อมหลวงปิ่น มาลากุล ปลัดกระทรวงศึกษาธิการ ในขณะนั้นเป็นประธานในพิธีอาคารหลังใหม่นี้เริ่มก่อสร้างในปี 2491 นอกจากนี้อาจารย์พงศ์อินทร์ ศุขขจร ได้แต่งเพลงมาร์ชประจำโรงเรียนเอาไว้ด้วยและใช้มาจนกระทั่งถึงทุกวันนี้
“น้ำเงินและขาว เราบูชา สีมหาวชิราวุธที่เคยรุ่งเรือง ต้องเชิดชูให้ประเทือง เป็นขวัญเมืองคู่กับแผ่นดินในถิ่นของไทย” เนื้อเพลงมาร์ชน้ำเงิน-ขาว แต่งไว้หลังสงครามโลก จึงมุ่งหวังจะแต่งขึ้นเพื่อปลุกใจให้ชาวมหาวชิราวุธร่วมใจกันพัฒนาโรงเรียนที่รักและศรัทธาให้คงรุ่งเรืองเป็นขวัญเมืองคู่กับแผ่นดินในถิ่นของไทยตลอดไป
พ.ศ. 2492 อาจารย์พงศ์อินทร์ ศุขขจร ย้ายไปรับราชการที่กรุงเทพมหานคร ทำให้อาจารย์คิด เลิสสิริ ก้องสมุท ครูใหญ่โรงเรียนประจำอำเภอทุ่งสง ย้ายมาดำรงตำแหน่งครูใหญ่แทนในปี 2496 และอาคารใหม่ซึ่งตั้งเป็นอาคาร 1 ได้เสร็จสมบูรณ์ในปี 2496 นี่เอง
พ.ศ. 2497 อาจารย์ชื้น เรืองเวช ได้ย้ายมาเป็นอาจารย์โรงเรียนมหาวชิราวุธ แทนอาจารย์คิดเลิสสิริ ก้องสมุท สมัยนี้เน้นการทำกิจกรรมเสริมหลักสูตรและทำกิจกรรมร่วมกับสังคมภายนอกเป็นการนำโรงเรียนเข้าสู่ชุมชน
พ.ศ. 2505 ได้สร้างโรงอาหาร เป็นอาคารไม้ชั้นเดียว และได้รื้อถอนแล้ว
พ.ศ. 2507 อาจารย์ชื้น เรืองเวช ย้ายไปรับราชการที่จังหวัดฉะเชิงเทรา และ อาจารย์จรัญ โสตถิพันธุ์ มาเป็นอาจารย์ใหญ่
พ.ศ. 2508 สร้างอาคารคหกรรมศิลป์ เป็นอาคารชั้นเดียว
พ.ศ. 2512 สร้างเรือนฝึกดนตรีสากล เป็นอาคารไม้ชั้นเดียว นอกจากนี้ยังเปลี่ยนเครื่องแบบนักเรียน จากเสื้อสีขาว กางเกงสีกากี เป็นเสื้อขาว กางเกงสีน้ำเงิน และใน พ.ศ. 2512 เปลี่ยนเป็นปักชื่อโรงเรียนจาก ส.ข.๑ เป็น ม.ว.
พ.ศ. 2513 สร้างอาคาร 424 เป็นอาคารคอนกรีต 4 ชั้น คืออาคารเรียน 3 ในปัจจุบัน
พ.ศ. 2532 - 2534 อาจารย์ไพบูลย์ พิชัยวงศ์ ผู้อำนวยการโรงเรียนระโนดวิทยา ย้ายมาดำรงตำแหน่งแทน มีการพัฒนาทางด้านวิชาการ อาทิเช่น โครงการความเป็นเลิศทางวิชาการ การพัฒนาการเรียนการสอนและการนำคอมพิวเตอร์มาบริหารงาน สร้างหอพักนักกีฬา และได้ประดิษฐานพระพุทธรูปประจำสถานศึกษา ทำการสมโภชเบิกเนตร เมื่อวันที่ 14 – 15 ธันวาคม 2533
พ.ศ. 2534 - 2537 นายสว่าง หนูสวัสดิ์ ได้ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนมหาวชิราวุธ ได้สานต่อเจตนารมณ์ของผู้อำนวยการโรงเรียนคนก่อนให้สัมฤทธิ์ผลเป็นรูปธรรมมากขึ้น พัฒนากีฬาของโรงเรียนให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น จัดตั้งกองทุนกีฬาโรงเรียน จัดตั้งชมรมผู้ปกครองและครูมหาวชิราวุธ จัดตั้งห้องพิพิธภัณฑ์โรงเรียน ปรับปรุงโครงสร้างการบริหารภายใน และยกระดับกีฬาเป็นฝ่ายหนึ่งในการดำเนินงาน
พ.ศ. 2537 - 2539 นายสุวิชช์ ศรีทิพยราษฎร์ ได้ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนมหาวชิราวุธ ได้พัฒนาอาคารสถานที่ สร้างบรรยากาศห้องเรียนให้น่าเรียน และริเริ่มในการรับนักเรียนผู้หญิงเข้าเรียนในมัธยมศึกษาต้น โดยเริ่มในปี พ.ศ. 2538 เป็นปีแรก เริ่มสร้างอาคาร 100 ปี มหาวชิราวุธ (อาคารเรียน 7) ในปี พ.ศ. 2539 โดย พลเอกเปรม ติณสูลานนท์ ประธานองคมนตรีและรัฐบุรุษ เป็นประธานในพิธีวางศิลาฤกษ์ เป็นอาคารคอนกรีต 6 ชั้น เพื่อเป็นที่ระลึกในโอกาสที่โรงเรียนมหาวชิราวุธ จะมีอายุครบ 100 ปี ในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2540 นอกจากนี้ยังได้มีการจัดสร้างป้ายชื่อโรงเรียนและรั่วทางด้านทิศใต้ถนนสะเดา ปรับปรุงโครงสร้างการบริหารภายใน เนื่องจากปริมาณที่เพิ่มขึ้นให้เหมาะสมกับยุคสมัยของยุคโลกาภิวัตน์
อาคาร 100 ปี มหาวชิราวุธ (อาคารเรียน 7)
พ.ศ. 2540 นางบุญงาม ไชยรัตน์ ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนคนที่ 23 และเป็นผู้อำนวยการหญิงคนแรก โดยได้รวมจิตรวมใจคณะครู นักเรียนเก่าและปัจจุบัน รวมทั้งชาวสงขลาจัดงานเฉลิมฉลองในโอกาสโรงเรียนครบรอบ 100 ปี เมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2540
พ.ศ. 2541 - 2545 นายสัญญา ณ พิบูลย์ ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนคนที่ 24
พ.ศ. 2545 - 2548 นายโสภณ สุขโข ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนคนที่ 25
พ.ศ. 2548 - 2554 นายสัจจา ศรีเจริญ ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนคนที่ 26
พ.ศ. 2554 - 2557 นายชัยยุทธ บัวตูม ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนคนที่ 27
พ.ศ. 2557 - 2559 นายชัยณรงค์ เซ่งบุญเล่ง ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนคนที่ 28
พ.ศ. 2559 - 2561 ว่าที่ร้อยตรีโกศล สุวรรณมณี ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนคนที่ 29
พ.ศ. 2561 - ปัจจุบัน นายวัฒนา ถนอมศักดิ์ ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนคนที่ 30
