โรงเรียนมัธยมเทศบาลวัดท่าแพ เดิมชื่อ โรงเรียนเทศบาลวัดท่าแพ เปิดทำการสอนเมื่อวันที่ 17 พฤษภาคม พ.ศ. 2511 โดยเปิดสอนระดับชั้นอนุบาล และระดับชั้นประถมศึกษา และได้ขยายโอกาสทางการศึกษาโดยเปิดสอนระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น เมื่อ พ.ศ 2535

เมื่อวันที่ 17 กันยายน พ.ศ 2551 เทศบาลเมืองทุ่งสงมีมติให้เปลี่ยนชื่อ โรงเรียนเทศบาลวัดท่าแพ เป็นชื่อ โรงเรียนมัธยมศึกษาเทศบาลเมืองทุ่งสง และให้จัดการศึกษาเฉพาะระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น และได้รับอนุมัติจากสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานให้เปิดขยายชั้นเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย เมื่อ พ.ศ 2557

เมื่อวันที่ 30 มีนาคม พ.ศ 2558 เทศบาลเมืองทุ่งสงมีมติให้เปลี่ยนชื่อ โรงเรียนมัธยมศึกษาเทศบาลเมืองทุ่งสง เป็นชื่อ โรงเรียนมัธยมเทศบาลวัดท่าแพ จนถึงปัจจุบัน