本校創立於民國41年8月，日據時代為無線電台舊址，校名為「桃園縣立桃園中學大園分校」。42學年度獨立建校，改名為「桃園縣立大園中學」。旋又奉教育廳令，指定為四年制實驗中學。分設農藝、家事、地方建設三組，增授專業課程。
57學年度實施九年國民教育奉令改制為「桃園縣立大園國民中學」，將原有高中學生轉入省立桃園中學。103年12月25日桃園升格直轄市，正式改名為「桃園市立大園國民中學」。目前日校普通班共49班，特教班1班，音樂班1班，全校學生數共1,440人，本校另設有補校，補校共2班，學生總人數為27人，全校教職員工數共計117人。
大園國中舊校區 學生活動中心
大園國中舊校區 教學及行政大樓
本校舊址因應桃園國際機場擴建工程及航空城開發，且緊鄰國際機場西側，地處航空噪音第二級防治區內，搬遷至南港客運園區內文中用地，新校區占地約4.36公頃，「遷校暨新建校舍校園整體規劃工程」於104年10月27日動土興建。
新建校舍是桃園第一所「鑽石級」綠建築學校，校舍規劃以容納70個班級設計，同時興建能容納2,200人席次大型多功能學生活動中心、260人席次多功能視聽教室、圖書館、中央廚房等。預計107年2月完工，106學年度第二學期進駐使用，將以大園、圳頭、內海、埔心、潮音、溪海、后厝、陳康等國小為主要招生對象。
