ใน พ.ศ. 2453 ราษฎรจังหวัดเพชรบุรี ได้ร่วมกันบริจาคเงิน จำนวน 2,700 บาท เพื่อจัดสร้างพระบรมรูปพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว เพื่อเป็นอนุสรณ์ไว้ที่พระราชวังรามราชนิเวศน์ (วังบ้านปืน) แต่ยังไม่ทันได้สร้าง พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 5 ก็ได้เสด็จสวรรคตในวันที่ 23 ตุลาคม พ.ศ. 2453 ลงเสียก่อน

มหาอำมาตย์ตรีพระยาเพชรพิไสยศรีสวัสดิ์ ซึ่งเป็นข้าหลวงประจำจังหวัดเพชรบุรีในขณะนั้น จึงได้ขอพระราชทานเงินบริจาคจำนวนดังกล่าว มาสร้างเป็นโรงเรียนสตรีประจำจังหวัดขึ้น โดยพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานนามโรงเรียนว่า เบญจมเทพอุทิศ[3] อันเป็นมงคลนาม เพื่ออุทิศวิทยาทานทูลเกล้าถวายแด่พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว โรงเรียนจึงมีชื่อเดิมว่า โรงเรียนสตรีเพชรบุรีเบ็ญจมเทพอุทิศ ได้เปิดทำการเรียนการสอนครั้งแรก เมื่อวันที่ 1 สิงหาคม พ.ศ. 2460

ใน พ.ศ. 2473 สมเด็จพระเจ้าพี่นางเธอ เจ้าฟ้าวไลยอลงกรณ์ กรมหลวงเพชรบุรีราชสิรินธร ได้พระราชทานเงินส่วนพระองค์จำนวน 6,000 บาท เพื่อรื้ออาคารเดิม และก่อสร้างอาคารใหม่ที่เดิม นอกจากนี้ยังพระราชทานเงินส่วนพระองค์จำนวน 2,000 บาท เพื่อจัดซื้ออุปกรณ์เพิ่มเติม

ใน พ.ศ. 2498 โรงเรียนได้ย้ายมา ณ ที่ตั้งปัจจุบัน อันเป็นที่ดินทรัพย์สินส่วนพระมหากษัตริย์ เนื้อที่ 36 ไร่ 1 งาน 76 ตารางวา และใช้ชื่อใหม่ว่า โรงเรียนเบญจมเทพอุทิศจังหวัดเพชรบุรี เรื่อยมาจนถึงปัจจุบัน