โรงเรียนมุกดาหาร เดิมเป็นโรงเรียนมัธยมศึกษา ประจำอำเภอมุกดาหาร จังหวัดนครพนม เปิดทำการสอนเมื่อปี พ.ศ. 2491 เริ่มเปิดทำการสอนในระดับมัธยมศึกษาปีที่ 1 โดยอาศัยบริเวณโรงเรียนมุกดาลัย (โรงเรียนประถมศึกษาประจำอำเภอ)[1] และในปี พ.ศ. 2525 (จากราชกิจจานุเบกษา พ.ศ. 2525) อำเภอมุกดาหารได้แยกออกจากจังหวัดนครพนม ก่อตั้งเป็นจังหวัดมุกดาหาร จังหวัดที่ 73 ของประเทศ[2] เหตุนี้จึงทำให้โรงเรียนมุกดาหารเป็นโรงเรียนประจำจังหวัดโดยพฤตินัย ปัจจุบันได้ทำการเปิดการเรียนการสอนหลักสูตรพิเศษ 3 หลักสูตร คือ หลักสูตร Mini English Program (MEP), หลักสูตร Intensive English Program (IEP), และหลักสูตรส่งเริมคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้โรงเรียนมุกดาหารยังได้เข้าร่วมโครงการสร้างหลักสูตรห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์มาตรฐานสากล ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย ตามแนวทางของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอีกด้วย[3]