เดิมจังหวัดหนองคายมีโรงเรียนมัธยมศึกษาอยู่ 2 โรง คือ โรงเรียนหนองคายวิทยาคาร ซึ่งเป็นโรงเรียนชาย ปัจจุบันเป็นสถานที่ตั้งสนามกีฬาจังหวัดหนองคายสถานที่ตั้งเดิมและโรงเรียนสตรีปทุมเทพรังสรรค์ปัจจุบันเป็นที่ตั้งของที่ดินจังหวัดหนองคาย ในวันที่ 4 พฤษภาคม 2510 กระทรวงศึกษาธิการได้ประกาศรวมโรงเรียนทั้ง 2 แห่งเข้าด้วยกันและชื่อใหม่ว่า โรงเรียนปทุมเทพวิทยาคาร แล้วย้ายมาอยู่ตรงข้ามกับสนามบินเก่า ต่อมาประมาณเดือน ตุลาคม 2534 โดยนายวิเชียร ชูประยูร ผู้อำนวยการโรงเรียนปทุมเทพวิทยาคาร ในขณะนั้น ได้ดำเนิน การขอจัดตั้งโรงเรียนมัธยมศึกษาระดับจังหวัดแห่งที่ 2 ขึ้นต่อกรมสามัญศึกษา โดยขอใช้ชื่อโรงเรียนประจำจังหวัดชายเดิมว่า " โรงเรียนหนองคายวิทยาคาร "

พ.ศ. 2457 โรงเรียนหนองคายวิทยาคาร เปิดทำการเรียนการสอนระดับประถมศึกษา ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 โดยอาศัยศาลาโรงธรรมวัดศรีสุมังค์ ตำบลโพธิ์ชัย อำเภอเมืองหนองคาย เป็นสถานที่เล่าเรียน มีนายน้อย บุญชัยศรี เป็นครูใหญ่ และนายสำราญ ภักดีนวล เป็นครูน้อย

พ.ศ. 2458 ขุนวรสิษฐดรุณเวทย์ (นารถ อินทุสมิต) ได้รับแต่งตั้งให้มารับตำแหน่งครูใหญ่ ได้ย้ายโรงเรียนมาอาศัย ศาลาโรงธรรมวัดศรีคุณเมือง เป็นที่เล่าเรียน

พ.ศ. 2460 ย้ายโรงเรียนมาอาศัยศาลาโรงธรรมวัดศีรษะเกษ เป็นสถานที่เล่าเรียน และจัดการศึกษาถึงชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

พ.ศ. 2463 – 2464 กระทรวงศึกษาธิการ จัดสรรงบประมาณให้สร้างอาคารเรียนแบบชั่วคราวขึ้นที่บริเวณสนามกีฬาจังหวัดหนองคาย จึงย้ายมาทำการสอนที่อาคารหลังใหม่ จัดการศึกษาถึงชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3

พ.ศ. 2465 ย้ายสถานที่เล่าเรียนไปอยู่ที่จวนผู้ว่าราชการจังหวัดหนองคาย ปัจจุบันเป็นเรือนไม้ทรงปั้นหยาชั้นเดียวพ.ศ. 2467 ได้รับงบประมาณมาสร้างอาคารเรียนถาวรขึ้นที่บริเวณสนามกีฬาอนุสาวรีย์ปราบฮ่อจึงได้ย้ายสถานที่มาเรียนที่ตึกใหม่นี้ตลอดมา

พ.ศ. 2472 นายอำไพ พลศักดิ์ ได้รับการแต่งตั้งให้มาดำรงตำแหน่งครูใหญ่ และได้เริ่มจัดการศึกษาชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ขึ้น ต่อมาได้ขยายการจัดการศึกษาในชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 และ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ตามลำดับ

พ.ศ. 2503 นายสุชาติ สุขากันยา ได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งอาจารย์ใหญ่และ ได้เปิดสอนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลายสายสามัญแผนกวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ขึ้นในปี พ.ศ. 2505 มีนักเรียนชั้นประโยคมัธยมศึกษาตอนปลาย (ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5) เป็นรุ่นแรก

พ.ศ. 2505 กระทรวงศึกษาธิการ ขยายพื้นที่ของสถานศึกษาให้เพียงพอกับจำนวนนักเรียนที่เพิ่มขึ้นจึงได้จัดสร้างอาคารเรียนขึ้นในพื้นที่สาธารณะ ถนนมิตรภาพ ตำบลโพธิ์ชัย ซึ่งอยู่ทางทิศตะวันออกของสนามบินหนองคาย แล้วให้ย้ายโรงเรียนหนองคายวิทยาคารมาอยู่ ณ บริเวณปัจจุบัน ซึ่งมีเนื้อที่ 35 ไร่ ตั้งแต่บัดนั้นเป็นต้นมา

ต่อมากระทรวงศึกษาธิการได้ไปประกาศจัดตั้งโรงเรียนหนองคายวิทยาคาร เมื่อวันที่ 28 กุมภาพันธ์ 2535 ในระหว่างที่ยังไม่มีผู้บริหารโรงเรียนกรมสามัญศึกษาได้แต่งตั้งให้ นายวิเชียร ชูประยูร ผู้อำนวยการโรงเรียนปทุมเทพวิทยาคาร เป็นผู้ดูแลและดำเนินการต่าง ๆ เพื่อให้การรับนักเรียนเข้าเรียน การจัดเตรียมการเปิดการเรียนการสอน การประสานงานในเรื่องอาคารสถานที่และวัสดุอุปกรณ์ ตลอดทั้งในเรื่องอื่น ๆ ให้เป็นไปด้วยความเรียบร้อยและทันการ โรงเรียนจึงแต่งตั้งให้นายสมศักดิ์ คณาวราประเสริฐ ผู้ช่วยผู้อำนวยการโรงเรียนปทุมเทพวิทยาคารเป็นผู้ดูแลและการดำเนินการต่าง ๆ ของโรงเรียนหนองคายวิทยาคาร

• ปี พ.ศ. 2535 เปิดชั้นเรียนในระดับมัธยมศึกษาตอนต้น
• ปี พ.ศ. 2538 เปิดชั้นเรียนในระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย

ปัจจุบันโรงเรียนหนองคายวิทยาคารเป็นแบบสหศึกษา เปิดสอนตามหลักสูตรของกระทรวงศึกษาธิการ โดยมีนายเฉลียว สรสิทธิ์ เป็นผู้อำนวยการโรงเรียนคนปัจจุบัน