โรงเรียนศรีธรรมราชศึกษา ก่อตั้งเมื่อปี พ.ศ. 2444 โดยมิชชันนารีอเมริกันเพรศไบทีเรียนเพื่อเผยแพร่พระกิตติคุณของพระเยซูคริสต์ เมื่อเริ่มแรกได้เปิดโรงเรียนเล็ก ๆ ใช้ชื่อโรงเรียนว่า "โรงเรียนอเมริกันสกูลฟอร์บอย (เอ เอ็ม ซี) ตั้งอยู่ที่ตำบล คลัง อำเภอเมือง จังหวัดนครศรีธรรมราช (ปัจจุบันคือ คริสตจักรเบธเลเฮ็ม) ในปี พ.ศ. 2452 โดยมีศาสนาจารย์อาร์ ดับดลิวโพสท์ เป็นครูใหญ่ ต่อมา มิสลาริยา เจ คูเปอร์ รับหน้าที่ต่อ ในปี พ.ศ. 2458 ได้มีการย้ายเด็กหญิงซึ่งแต่เดิมได้รับมาเรียนรวมกับเด็กชาย มาตั้งที่ ตำบล ปากพูน (ปัจจุบันคือตำบลท่าวัง ซึ่งเป็นที่ตั้งของแผนกอนุบาลในปัจจุบัน)โดยใช้ชื่อโรงเรียนว่า "โรงเรียนศึกษากุมารี" โดยมิสมิลเลอร์ เป็นครูใหญ่ และมิสเฮเลนแมกเคกก์ได้รับหน้าที่ต่อมา
     ในปี พ.ศ. 2461 - 2466 ศาสนาจารย์เอคเคิ้ลส์ และศาสนาจารย์เอฟ แอล สไนเตอร์ได้ผลัดเปลี่ยนกันจัดการดูแลโรงเรียนอเมริกัน หลังจากนั้นมิซซิส เฮเลน แมกเคกก์ ได้รับหน้าที่ต่อ จนกระทั่งถึงปี พ.ศ. 2473 ครูพลอด ณ นคร ก็ได้รับหน้าที่เป็นครูใหญ
่      ในปี พ.ศ. 2484 โรงเรียนอเมริกันก็ได้เปลี่ยนชื่อเป็น "โรงเรียนศรีธรรมราชวิทยา" ได้ย้าย นักเรียนมัธยมศึกษามาตั้งในสถานที่ใหม่ คือทีตำบลปากพูน (โรงเรียนศรีธรรมราชศึกษา แผนกประถมศึกษา - มัธยมศึกษา ในปัจจุบัน) ซึ่งเป็นที่ดินของสมเด็จกรมพระยาดำรงราชานุภาพ ได้ประทานแก่มิชชันนารี ส่วนนักเรียนประถมศึกษายังอยู่ที่เดิมจนกระทั่งอาคารเรียนก่อสร้างเสร็จ จึงได้ย้ายนักเรียนประถมศึกษาไปอยู่ด้วยกัน
     ในปี พ.ศ. 2498 โรงเรียนศรีธรรมราชวิทยา ได้รับการรับรองวิทยฐานะจากกระทรวง ศึกษาธิการให้เทียบเท่าโรงเรียนรัฐบาล
     ในปี พ.ศ. 2510 มูลนิธิแห่งสภาคริสตจักรในประเทศไทย ซึ่งเป็นผู้รับมอบกิจการโรงเรียนทั้งสองต่อจากคณะมิชชั่นนารีได้พิจารณารวมโรงเรียนศึกษากุมารีกับโรงเรียนศรีธรรมราชวิทยาเป็น โรงเรียน " ศรีธรรมราศึกษา" จนกระทั่งปัจจุบัน
     ปัจจุบันการดำเนินกิจการของโรงเรียนอาศัยแนวทางการบริหารงานที่ได้วางไว้ในสมัยผู้บริหารรุ่นแรก ๆ และมีการปรับเปลี่ยนเพื่อให้ทันสมัยยิ่งขึ้น โดยการจัดการเรียนการสอนเป็น 3 ระดับ คือ 7
     ระดับก่อนประถมศึกษา ระดับประถมศึกษา และระดับมัธยมศึกษา ตามหลักสูตรของกระทรวง ศึกษาธิการ โรงเรียนมุ่งอบรมสั่งสอนนักเรียนเพื่อให้บรรลุตามปรัชญาของโรงเรียนที่ว่า " ความยำเกรงพระเจ้าเป็นบ่อเกิดของความรู้" ได้ดำเนินการพัฒนางานด้านต่าง ๆ ให้เหมาะสม สอดคล้องกับ พระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2542 และหลักสูตร รวมทั้งส่งเสริมให้นักเรียนได้รับการฝึกทักษะ กระบวนการคิด การจัดการ การเผชิญสถานการณ์ และการประยุกต์ความรู้มาใช้เพื่อป้องกันและแก้ไขปัญหา ได้เรียนรู้จากประสบการณ์จริง ฝึกการปฏิบัติให้ทำได้ คิดเป็น ทำเป็น เกิดการใฝ่รู้อย่างต่อ เนื่องเป็นคนเก่ง คนดี และมีความสุข