Erzurum Nene Hatun Kiz Lisesi, 1966-1967 ögretim yilinda, bugün Erzurum Anadolu Lisesi'nin bulundugu binada, Erzurum Kiz Lisesi adiyla egitim ve ögretime baslamistir. 1979-1980 ögretim yilinda bugünkü binasina tasinan okul, 1987-1988 ögretim yilindan itibaren Nene Hatun Kiz Lisesi adini tasimaktadir. Okula, 1989-1990 ögretim yilinda açilan bir de ek bina yaptirilmistir.
Ilk kez 1900 yilinda Erzurum Darülmuallimini olarak kurulan bugünkü ana binamiz, geçtigimiz yüzyil içinde egitim ve ögretim kurumuna hizmet vermistir. Ahmet Yetimoglu ve Resit Ciminli yönetiminde, tek sinif kapasite ile açilan Erzurum Darülmuallimini (Erzurum Erkek Ögretmen Okulu), 1. Dünya Savasi içindeki isgal yillarinda kapali kalmis, 1918 yilindaki kurtulustan sonra da yer degistirerek bugünkü Sair Nef'i Ilkögretim Okulu'nun binasina tasinmistir. Bu yillarda, Darülmuallimin'in bünyesinde bir de uygulama okulu açilmistir. Iptidai (ilkokul) seviyesindeki bu uygulama okulu, 1949 yilinda bagimsiz hale getirilen, bugünkü Tatbikat Ilkögretim Okulu'dur.
Savas ve isgal yillarindan sonra ancak 1927 yilinda insasi ve onarimi tamamlanabilen binamiz ayni yil içinde Erzurum Lisesi'ne tahsis edilmis, Erzurum Lisesi 1937 yilinda bugünkü binasina tasininca da 1939 yilinda tekrar Erzurum Erkek Ögretmen Okulu'na (Erzurum Darülmuallimini) verilmistir. 1954 yilina kadar on bes yil Erkek Ögretmen Okulu olarak hizmet veren bina, bu tarihten itibaren 1972 yilina kadar Nene Hatun Kiz Ilkögretmen Okulu olarak egitim ve ögretime devam etmistir. Nene Hatun Kiz Ilkögretmen Okulu, 1972 yilinda dört yillik ögretmen lisesine dönüstürülerek Nene Hatun Kiz Ögretmen Lisesi adini almis, 1975 yilindan 1978 yilina kadar da tarihi binasini, iki yillik Nene Hatun Kiz Egitim Enstitüsü'yle paylasmistir.
1978 yilinda hem Nene Hatun Kiz Ögretmen Lisesi, hem de Nene Hatun Kiz Egitim Enstitüsü'nün kapanmasi sonucunda binamiz bir yil bos kalmis, 1979-1980 ögretim yilinda yukarida belirttigimiz gibi Erzurum Kis Lisesi'ne tahsis edilmistir