โรงเรียนป่ากล้วยเสริมวิทยา เดิมชื่อว่า โรงเรียนวัดป่ากล้วย หมู่ที่ 2 ตำบลคุ้งตะเภา อำเภอเมืองอุตรดิตถ์ จังหวัดอุตรดิตถ์ เมื่อ พ.ศ. 2465 โดยอาศัยศาลาการเปรียญวัดป่ากล้วยเป็นสถานที่เรียนเปิดทำการสอนตั้งแต่ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 ถึงชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 หลักสูตรของกระทรวงศึกษาธิการ มีนายจันทร์ พุทธรักขิต เป็นครูใหญ่คนแรก ได้อาศัยเรียนอยู่ที่ศาลาการเปรียญวัดป่ากล้วยจนถึง พ.ศ. 2501

ต่อมาประชาชนบ้านป่ากล้วยหมู่ที่ 1 และหมู่ที่ 2 ได้ร่วมกันบริจาคทรัพย์และแรงงาน ทำการก่อสร้างอาคารเรียนหลังใหม่ขึ้นในบริเวณวัดป่ากล้วย เป็นอาคารไม้ 2 ชั้น ขนาดกว้าง 20 เมตร ยาว 25 เมตร การก่อสร้างอาคารหลังนี้ ได้รับงบประมาณจากทางราชการสมทบ 40,000 บาท สร้างแล้วเสร็จใน พ.ศ. 2501

ในปี พ.ศ. 2514 ได้รับงบประมาณจากทางราชการสร้างอาคารเรียนหลังใหม่ โดยรื้ออาคารเรียนหลังเดิมไปสร้างใหม่ ในที่ดิน ขนาด 9 ไร่ 2 วา หลังวัดป่ากล้วย เป็นอาคารไม้ชั้นเดียว แบบ ป.1 ฉ ขนาด 7 ห้องเรียน โดยแยกเป็นเอกเทศจากวัดป่ากล้วย และเปิดทำการสอน เมื่อวันที่ 29 เมษายน พ.ศ. 2514 และได้รับอนุมัติให้ใช้ชื่อโรงเรียนใหม่ว่า “โรงเรียนป่ากล้วยเสริมวิทยา“ มี นายเฮ ประมวลทรัพย์ เป็นครูใหญ่

ในปี พ.ศ. 2514 มี นายไทยธชา เล็กอุทัย มาดำรงตำแหน่งเป็นอาจารย์ใหญ่ ได้รับงบประมาณ สร้างอาคารเรียน แบบ อ.ต. 002 ขนาด 3 ห้องเรียน อาคารเอนกประสงค์แบบ สามัญ 1 หลัง และ บ้านพักครูจำนวน 2 หลัง ต่อมาบ้านพักครูได้รับอนุมัติให้รื้อถอน นำไปปลูกที่โรงเรียนชุมชนเมืองอุตรดิตถ์ จำนวน 1 หลัง เหลือปัจจุบัน 1 หลัง

ในปี พ.ศ. 2526 ทางราชการได้ย้าย นายมนัส จุ่งแผ้วตระกูล อาจารย์ใหญ่โรงเรียนชายเขาวิทยา สปอ.เมืองอุตรดิตถ์ มาดำรงตำแหน่งแทน นายไทยธชา เล็กอุทัย ซึ่งถึงแก่กรรมด้วยโรคมะเร็ง

ในปี พ.ศ. 2529 ทางราชการได้ย้าย นายมนัส จุ่งแผ้วตระกูล ไปดำรงตำแหน่งอาจารย์ใหญ่โรงเรียนบ้านงิ้วงาม และย้าย นายสุทิน ฟักสด อาจารย์ใหญ่โรงเรียนบ้านวังถ้ำ สปอ.เมืองอุตรดิตถ์มาดำรงตำแหน่งแทน ได้รับงบประมาณสร้างถังน้ำฝนคอนกรีตเสริมเหล็ก แบบ ป. 33 จากสปช. จำนวน 1 ชุด 3 ถัง ก่อสร้างที่ประดิษฐานพระพุทธรูปจตุรมุข 1 หลัง

ในปี พ.ศ. 2530 สร้างโรงเลี้ยงไก่ สร้างศูนย์พัฒนาเด็กเล็ก สร้างป้ายชื่อโรงเรียนคอนกรีตเสริมเหล็ก

ในปี พ.ศ. 2531 ได้รับงบประมาณก่อสร้างอาคารเอนกประสงค์แบบ สปช 202 / 26 จำนวน 1 หลัง ได้รับบริจาคเครื่องสูบน้ำ จำนวน 1 เครื่อง

ในปี พ.ศ. 2532 ได้รับงบประมาณจาก สปช เปลี่ยนท่อประปาและท่อส่งน้ำภายในโรงเรียน

ในปี พ.ศ. 2533 สร้างที่ล้างจาน 1 ที่ ก๊อกน้ำ 5 ชุด สร้างประตูฟุตบอล 1 คู่ด้วยท่อนแป๊ป

ในปี พ.ศ. 2535 สร้างห้องน้ำห้องส้วมที่ศูนย์พัฒนาเด็กเล็ก 1 หลัง สร้างที่ล้างจานคอนกรีตเสริมเหล็ก 1 ที่ สร้างรั้วโรงเรียนคอนกรีตเสริมเหล็กแนวรั้วด้านทิศใต้ 74 ช่อง ได้รับงบประมาณจาก สปช. เปลี่ยนหลังคาสังกะสีอาคารเรียน ป. 1 ฉ. จำนวน 7 ห้องเรียน ต่อมาทางราชการได้ย้ายนายสุทิน ฟักสด ไปเป็นอาจารย์ใหญ่โรงเรียนบ้านงิ้วงาม และได้ย้าย นายประจิต จิตติธาดา อาจารย์ใหญ่ชายเขาวิทยา มาดำรงตำแหน่งแทน

ในปี พ.ศ. 2536 สร้างป้ายประกาศ 1 ที่ สร้างศาลพระภูมิ 1 ที่ สร้างศาลาคุณธรรม 1 ที่ สร้างห้องน้ำห้องส้วมหลังห้องพักครู

ในปี พ.ศ. 2537 สร้างถนนคอนกรีตหน้าอาคาร ป. 1 ฉ. กว้าง 4 เมตร ยาว 58 เมตร

ในปี พ.ศ. 2539 ได้ทำการก่อสร้างห้องสมุดเอกเทศถาวรคอนกรีตเสริมเหล็ก มุงกระเบื้อง กว้าง 5.14 เมตร ยาว 12 เมตร เชื่อมติดกับอาคารเอนกประสงค์ สร้างห้องพยาบาลระหว่างอาคารเอนกประสงค์ สปช 202/26 กับอาคารเรียนแบบ อต. 002

ในปี พ.ศ. 2540 สร้างเสาหอกระจายข่าวและลำโพง 2 ตัว ต่อมานายประจิต จิตติธาดา และนายชลอ พรหมน้อย นักการภารโรง ได้ปลดเกษียณ ทางราชการได้ย้าย นายสมพร เฟื่องรอด อาจารย์ใหญ่โรงเรียนบ้านบ่อพระ มาดำรงตำแหน่งแทน และย้าย นายปรีชา สรรค์เชื้อไพบูลย์ โรงเรียนบ้านหนองหมู มาเป็นภารโรง

ในปี พ.ศ. 2541 โรงเรียนได้อนุมัติจากองค์การบริหารส่วนตำบลย้ายบ้านพักนักศึกษาฝึกสอน ซึ่งทางคณะกรรมการศึกษาได้สร้างไว้ นำไปสร้างเป็นบ้านพักภารโรงในบริเวณด้านหน้าของโรงเรียน มีนายปรีชา สรรค์เชื้อไพบูลย์ นักการภารโรงเป็นผู้อาศัย โรงเรียนทำถนนเชื่อมต่ออาคารเรียน 124 ตารางเมตร ได้ซ่อมแซมห้องส้วม 7 ห้อง ซื้อเครื่องพิมพ์ดีดภาษาไทย จำนวน 13 เครื่อง ปีนี้ นายฉัตรชัย เพ็ชร์ช้าง ไปช่วยราชการที่โรงเรียนป่าขนุนเจริญวิทยา

ในปี พ.ศ. 2542 เทพื้นคอนกรีตโรงฝึกงานและจัดทำซุ้มพักผ่อนหน้าห้องพยาบาล ได้นำนักเรียน ป. 4 – ป. 6 ไปเรียนร่วมศูนย์ปฏิรูปที่โรงเรียนป่าขนุนเจริญวิทยา ได้จัดทำโรงรถกว้าง 3.50 x 12 เมตร

ในปี พ.ศ. 2544 ทางราชการได้ย้าย นายสมพร เฟื่องรอด ไปเป็นอาจารย์ใหญ่ โรงเรียนบ้านหัวหาด และได้ย้าย นายประวะเรศ เพ็ชรช้าง อาจารย์ใหญ่โรงเรียนวัดดอย สปอ.เมืองอุตรดิตถ์ มาแทน