Fatih Sultan Mehmet Han (1451-1481) İstanbul’u aldığı zaman Kulelinin halen bulunduğu yerde bir koruluk, içerisinde de bir manastır ile bir kule bulunuyordu.
Yavuz Sultan Selim devrinde (1512-1520) bu manastır yeniçerilere kışla olarak verilmiştir. Bu kışla mevkii Bostancıbaşı Odaları diye anılırken, zamanla güzel ve süslü bir bahçe haline gelişinden dolayı Kuleli Bahçesi diye tanınmıştır.
Kanuni Sultan Süleyman (1520-1577) padişah olunca bahçede yüksek bir kulesi bulunan dokuz katlı ve her katı fıskiyeli havuzlarla süslenen büyük bir kasır yaptırmıştır.
III’ncü Ahmet (1703-1730) devrinde kule bahçesi ve etrafı has olarak kendisine verilmiştir. Bizans devrinden kalan kule yıktırılmıştır. Sadrazam Nevşehirli İbrahim Paşanın damadı Kaymak Mustafa Paşa tarafından sahilde bir mescit yaptırılmıştır (1744).
II’nci Mahmut (1808-1839) döneminde, süvari birlikleri için bir kışla inşa edilmiş ve bu kışla, Kuleli Askeri Lisesi’nin ilk yapısı olmuştur.
Abdülmecit devrinde (1839-1861) kışlanın yarı kâgir olarak yenisi inşa edilmiştir (1843). İki tarafına da kuleler yapıldığından kışlaya bu tarihten itibaren Kuleli Kışla denilmeye başlanmıştır.
Kırım Savaşına iştirak etmek üzere İstanbul’a gelen Fransız ve İngiliz askerlerinin bir kısmı, Fransa’nın İstanbul Maslahatgüzarı M.Cheferre’nin isteklerine uyularak bu kışlaya yerleştirilmiştir(1854). Burası müttefik askerlerin kışla ve hastanesi haline getirilmiştir. Harpte yaralanan ve tedavileri sırasında ölen müttefik askerleri kışlanın kuzeyindeki mezarlığa gömülmüştür.
Kışla, 1856’da İngilizler tarafından boşaltılırken, çıkarılan kasıtlı bir yangınla tamamen harap olmuştur.
Abdülaziz devrinde (1861-1876) kışla ana duvarları kâgir, iç bölmeleri, tavan ve tabanları ahşap olarak iki kat halinde inşa edilmiş; böylece bugünkü kışla ortaya çıkmıştır (1871).
Kuleli Askerî Lisesi, “Mekteb-i Fünun-i İdadiye” adı altında 21 Eylül 1845’te bugün İstanbul Teknik Üniversitesi olarak kullanılan Maçka Kışlası’nda kurulmuştur. Bu kışlanın tamiri nedeniyle ilk eğitim öğretim yılını, Mızıka-i Hümayun ve Baltacılar dairesi olarak kullanılan Çinili Köşkte tamamlamıştır.
Maçka Kışlası’nın tamiratının bitmesi üzerine buraya taşınan Mekteb-i Fünun-i İdadiye, Sultan Abdülmecit’in de bulunduğu bir törenle 10 Ekim 1846’da ikinci öğretim yılına başlamıştır. 1868’de mevcut askeri idadilerin (liselerin) birleştirilmesi kararı alınmıştır. Bu tarihte, Kuleli de dahil olmak üzere, dört askeri idadi “Umum Mekteb-i İdadi Şahane” adı altında birleştirilerek Galatasaray Kışlası’na nakledilmiştir.
İdadilerin birleştirilmesinden istenen sonuç elde edilemeyince, 1872’de okulların ayrı ayrı öğretime devam etmeleri kararlaştırılmıştır. Bunun üzerine, Mekteb-i Fünun-i İdadiye ve Deniz İdadisi, Kuleli Kışlası’na taşınmışlardır. Bu tarihten sonra okul “Kuleli İdadisi” adıyla anılmaya başlamıştır.
1877-1878 Osmanlı-Rus Savaşı dolayısıyla Kulelinin hastaneye çevrilmesi kararlaştırılınca okul, Pangaltı’daki Harp Okulu binasına taşınmıştır. Savaşın sona ermesiyle birlikte Askeri Tıbbiye İdadisi ile birlikte yeniden Çengelköy’deki binasına dönmüştür (1879). Mevcudun artması üzerine okul haricindeki sırt üzerindeki okul hastanesi tahliye edilip burası tıbbiyeye tahsis edilmiştir. Hastane ise Beylerbeyi’ne taşınmıştır. Askeri Tıbbiye İdadisi, daha sonra Haydarpaşa’ya nakledilmiştir (1910).
1912-1913 Balkan Harbi sırasında Kuleli Kışlası tekrar hastane olmuştur. Öğrencilerin bir kısmı Kandilli Kız Lisesi’nin bulunduğu Adile Sultan Sarayı’na bir kısmı da Beylerbeyi sarayının yanındaki binalara gönderilmiştir. 1913 yılı sonunda, okul tekrar eski binasına taşınmıştır.
Kuleli İdadisi, önce Kâğıthane’de, Sünnet Köprüsü yanındaki çadırlardan ibaret bir ordugâha, bir ay sonra da Maçka’daki karakol binasına taşınmıştır. İngilizlerin buraya da el atması üzerine, Beylerbeyi sarayı yanındaki eski Jandarma Okulu’na nakledilmiştir (26 Aralık 1920).
26 Ağustos 1922’de başlayan Büyük Taarruzun parlak bir zaferle sonuçlanması sonucu başlayan Lozan Barış görüşmeleri ile beraber İngilizler, Kuleli Kışlasını boşaltarak Türk makamlarına teslim etmişlerdir. Böylece okul, üç yıllık bir aradan sonra, 6 Ekim 1923’te şanlı yuvasına taşınmıştır.
1924’te çıkarılan “Tevhid-i Tedrisat (Eğitim Birleştirilmesi) Kanunu” ile okul sivil liseye dönüştürülmüş, adı da “Kuleli Lisesi” olarak değiştirilmiştir. Aynı ders yılı sonunda bu uygulamaya son verilmiş ve okul tekrar askeri liseye çevrilmiştir. 1925 yılında okul “Kuleli Askeri Lisesi” olarak bugünkü adını almıştır.
01 Eylül 1939’da başlayan İkinci Dünya Savaşı’nda, Almanlar Balkan Devletleri’ni istila ederek sınırlarımıza kadar gelmişlerdi. Tarafsız olmamıza rağmen, alınan tedbirler kapsamında Kuleli Askeri Lisesi, Mayıs 1941’de Konya’ya nakledilmiştir. Kuleli Kışlası 1000 yataklı askeri hastane haline getirilmiş ve Boğaz Nakliyat Komutanlığı da buraya taşınmıştır. II. Dünya Savaşı’nın sona ermesinden sonra, 18 Ağustos 1947’de İstanbul’a taşınarak tekrar ve son olarak tarihi ve kutsal yuvasına kavuşmuştur.
Kuleli Askeri Lisesi, 1975-76 öğretim yılına kadar Milli Eğitim Bakanlığı’na bağlı liselerin fen kolu programını uygulamıştır. Bu tarihte kolej sistemine geçilmiş, daha önce üç yıl olan öğretim süresi hazırlık sınıfının açılmasıyla birlikte dört yıla çıkarılmıştır.
2005-2006 Eğitim-öğretim yılından itibaren Milli Eğitim Bakanlığınca lise öğretiminin dört yıla çıkarılmasına paralel olarak hazırlık sınıfı kaldırılmış ve 9’uncu sınıftan başlayarak yeni programa geçilmiştir.
15 Temmuz 2016 darbe girişiminin ardından OHAL kapsamında yayınlanan Kanun Hükmündeki Kararname ile 31 Temmuz 2016 tarihinde diğer askeri okullarla birlikte Kuleli Askeri Lisesi de kapatılmıştır.
Çengelköy’de İstanbul Boğazı’nın kıyısında yer alan tarihi Kuleli Askeri Lisesi’nin müzeye dönüştürülmesi çalışmalarıyla ilgili de Milli Savunma Bakanlığı’nın muvafakatinin alındığını, binanın bir kısmının ulusal müze haline getirileceği bir kısmının ise Milli Savunma Üniversitesi’nin kullanımında kalacağını açıklanmıştır.