大湖國民小學的前身，為日治時期四年制的「大湖公學校」。日明治四十四年（一九一一年）三月十九日，新竹廳第廿八號告示公告設置「大湖公學校」，四月一日正式成立，由當時新竹公學校教諭柳本貞吉先生接任創校校長，校址位於大湖鄉大寮村草崠，學區含括今大湖、獅潭二鄉。開學之初，募集招收學生七十五名，草崠校區正在興建教室，因此借用大湖庄關帝廟上課。九月草崠校區校舍完工，九月十一日落成啟用。為本鄉最早成立的一所小學。

　　日大正四年（一九一五）四月一日，修業年限延長為六年，改為六年制公學校。因原有校址為山坡地，校園發展有限，乃於日大正四年八月，於大湖東大坪著手建築新校舍，即是現址（大湖鄉大湖村中正路育英巷十一號）。日大正五年一月六日新校舍落成啟用。

　　日大正七年（一九一八），鑑於本校校區遼闊，學區內學童人數日增，因應地方就學需求，乃設立大湖公學校「南湖分校」、「八角林分校」、「獅潭分校」。

　　日大正十年（一九二一）四月廿四日，獅潭分校獨立為「獅潭公學校」，今為「獅潭國民小學」。

日大正十一年（一九二二）四月一日，南湖分校獨立為「南湖公學校」，今為「南湖國民小學」。

　　日大正十三年（一九二四）四月一日，八角林分校獨立為「八角林公學校」，今為「豐林國民小學」。

日大正十四年（一九二五）三月，在「大湖公學校」內兼設「大湖農業補習學校」，日昭和六年（一九三一），改為「大湖農蠶專修學校」。於民國三十五年獨立設校，今為「國立大湖高級農工職業學校」。

　　日昭和十六年（一九四一）四月一日，依日制改校名為「大湖東國民學校」。

　　民國三十四年（一九四五），二次大戰結束，政權移轉，由新竹州接管委員會接收，派吳學老先生為戰後首任校長。民國三十五年（一九四六）四月一日，改名為「新竹縣大湖鄉中心國民學校」。民國三十六年四月一日又改為「新竹縣大湖國民學校」。

　　民國三十九年（一九五０），苗栗設縣，校名改為「苗栗縣大湖國民學校」。民國五十七年（一九六八）八月一日，我國實施九年國民義務教育，校名改為「苗栗縣大湖鄉大湖國民小學」。目前全校計十八班，教職員工三十四人，學生總數五百零三人。

　　本校創校迄今，邁入百年的歷史，畢業生有一萬三千七百一十七名。學校師生歷年來，參加各項競賽等皆有優異表現。校友分布各地，遍及各階層，皆在自己的崗位，兢兢業業，努力不懈。學校將於是舉辦百週年校慶活動，為學校慶生，結合校友才智熱忱，增加家長、社區對學校認同感，凝聚學校組織成員向心力，傳承本校百年優質校園文化，彰顯教育價值。