大連市第二十高級中學是遼寧省首批重點高中，遼寧省示范性高中，享有“遼南小清華”之美譽。學校創建于1932年，原為日本彌生高等女子學校，校址位于大連市中山區世紀街。1947年大連解放后，先后被命名為大連第一中學、大連中學、大連高中、大連第一高中，1950年被確定為省級重點高中，1958年秋定名為大連市第二十高級中學，1988年收入《中國著名中學》錄。 

2000年9月，學校搬遷至大連市規模最大的小區泉水小區東南側，成為一所具有一流硬件設施的寄宿制高中。新校園占地面積78000平方米，建筑38000平方米，綠化面積25900平方米。教學樓6746平方米，實驗樓6528平方米設有物理、化學、生物三個學科多個實驗室，體育館2919平方米，標準環形塑膠跑道400米，圖書館2955平方米有兩個大型圖書借閱室、多個藏書室，共有圖書六萬余冊，電子圖書兩萬余冊。學校擁有微機教室4個，電腦450臺，并建有自己的網站和下載中心。宿舍樓11938平方米，男女學生分別在A、B兩區就寢，共332個房間，可供近1800名學生同時住宿。學校現有教學班級35個，其中新疆內地高中班9個。 

學校擁有一支結構科學、素質過硬、治學嚴謹、甘于奉獻的教師隊伍。現有教職工162人，其中特級教師5人，高級教師77人，國家級骨干教師5人，省級骨干教師、學科帶頭人、三八紅旗手、教學能手等25人，市級勞動模范、優秀教師、學科帶頭人、骨干教師、十佳教師、大連市三育人標兵等97人。現有大連市各學科名師工作室成員及教育學院兼職教研員15人，7位教師入選大連市高考指導委員會。一大批青年教師在全國及省市級教學大獎賽中獲得一等獎。現任校長張啟超是遼寧省中學物理特級教師，遼寧省教育學會中學物理專業委員會副理事長，遼寧師范大學兼職教授，大連市教育學會高中物理專業委員會理事長，大連市物理學科帶頭人，屬于“專家型校長”。