โรงเรียนนวมินทราชูทิศ กรุงเทพมหานคร ได้จัดตั้งขึ้นเพื่อเฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร เนื่องในวโรกาสที่ทรงเจริญ พระชนมพรรษา ครบ 5 รอบ ในวันที่ 5 ธันวาคม พ.ศ. 2530 โดยมีนายประสงค์ อ้นสุวรรณ ผู้สนใจในการศึกษาได้ติดต่อและประสานงาน เรื่องการบริจาคที่ดินจากคหบดีและคหปตานี ซึ่งเป็นเครือญาติจำนวน 6 ราย ดังนี้คือ

1. นางเสริม น้อยสิริ[1]
2. นายมุข ทับเจริญ[2]
3. นายริด สุวรรณน้อย
4. นางสาวศรีอำพร อ้นสุวรรณ
5. นางสาวสายสุดา อ้นสุวรรณ
6. นายสุนันท์ อ้นสุวรรณ

ร่วมกันบริจาคที่ดินจำนวน 17 ไร่ 24 ตารางวา

ประกาศตั้งโรงเรียนเมื่อวันที่ 8 มีนาคม พ.ศ. 2528 ใช้ชื่อว่าโรงเรียนนวมราชูทิศ กรุงเทพมหานคร มีนายกนก จันทร์ขจร ผู้อำนวยการโรงเรียนมักกะสันพิทยา รักษาการในตำแหน่งครูใหญ่ เปิดทำการสอนนักเรียนรุ่นแรกจำนวน 307 คน ในปีการศึกษา 2528 โดยอาศัยอาคารเรียนของโรงเรียนแย้มจาดวิชชานุสรณ์และมีอาจารย์จากโรงเรียนมักกะสันพิทยา จำนวน 6 ท่านดำเนินการจัดการเรียนการสอน

ต่อมากระทรวงศึกษาธิการเห็นสมควรเปลี่ยนชื่อโรงเรียน เพื่อความสมบูรณ์และความไพเราะในเชิงอักษรศาสตร์ จึงได้ประกาศ ให้เปลี่ยนชื่อโรงเรียนเป็น โรงเรียนนวมินทราชูทิศ กรุงเทพมหานคร เมื่อวันที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2528

วันที่ 23 สิงหาคม พ.ศ. 2528 โรงเรียนได้ประกอบพิธีวางศิลาฤกษ์อาคารเรียนทรงไทย 3 ชั้น หลังแรก โดย ฯพณฯ นายกรัฐมนตรี พลเอกเกรียงศักดิ์ ชมะนันท์ เป็นประธานในพิธี อาคารหลังนี้ไดรับความอนุเคราะห์จากพระราชปัญญาโกศล เป็นประธาน อุปถัมภ์มูลนิธินวมราชานุสรณ์ และองค์อุปถัมภ์ โรงเรียนนวมินทราชูทิศ กรุงเทพมหานคร (ในขณะนั้น) เป็นจำนวนเงิน 12 ล้านบาท โรงเรียนจึงได้ ตั้งชื่ออาคารหลังนี้ว่า อาคารพระราชปัญญาโกศลต่อมาในปีการศึกษา 2529 จึงได้ย้ายมาเรียนในอาคารชั่วคราวที่ชุมชนได้ร่วมใจกันสร้าง เป็นสถานที่เรียนบนที่ดินของโรงเรียน โดยสามารถ ใช้ประโยชน์จากอาคารพระราชปัญญาโกศลบางส่วนเป็นห้องเรียน และสำนักงาน

โรงเรียนนวมินทราชูทิศ กรุงเทพมหานครและโรงเรียนอีก 4 โรงเรียนในกลุ่มโรงเรียนเฉลิมพระเกียรตินวมินทราชูทิศ ๕ ภูมิภาค ได้รับพระราชทานพระบรมราชานุญาต ให้อัญเชิญพระมหาพิชัยมงกุฎครอบอุณาโลม รองรับด้วยโมลี ๒ ชั้น มีชื่อแต่ละโรงเรียนอยู่ภายใน เป็นตราสัญลักษณ์ประจำโรงเรียน และเข็มตราสัญลักษณ์ประดับอกเสื้อนักเรียน เมื่อวันที่ ๒๙ ธันวาคม พ.ศ. ๒๕๓๕

ปัจจุบัน มีอาคารเรียนแบบพิเศษ 4 ชั้น รูปตัว E จำนวน 67 ห้องเรียน และอาคารพระราชปัญญาโกศล จำนวน 12 ห้อง อาคารหอประชุมแบบพิเศษ 2 ชั้น 1 หลัง อาคารพยาบาล 1 หลัง อาคารประชาสัมพันธ์ 1 หลัง และอาคารโรงฝึกงาน 2 ชั้น 1 หลัง