陕西省普通中学教育始于清末兴办中学堂。清朝末期,清廷下诏废除科举制度,兴办学堂。光绪二十八年(1902)颁布《钦定学堂章程》,光绪二十九年(1903)颁布《奏定学堂章程》,诏令改书院为学堂。陕西省设有书院的府、州、县大都将书院改办为高等小学堂和中学堂。这是对中国封建教育的一次较大改革。中学堂成为陕西省中学教育发展的基础。
清末陕西省由书院改建的中学堂有商州中学堂、丰登中学堂、凤翔府中学堂、绥德中学堂、榆林五县中学堂、华县州立中学堂、南郑县汉南中学堂、西安府中学堂、兴安府中学堂、客籍中学堂、存古学堂、八旗中学堂、邠州中学堂、三原县宏道中学堂等。
商州中学堂由知州尹昌龄于光绪二十七年(1901)将商山书院改建。有讲堂、藏书楼、监督厅、教习室、职员室、学生宿舍等200余间,图书10万余册。翌年四月招生80名开学上课。光绪二十九年(1903)聘请于右任、李仪祉为教习。
光绪三十年(1904)派学生张兴彦赴日本留学,回陕后任学堂监督。丰登中学堂于光绪二十七年(1901)由大荔城内丰登书院因陋就简改建,未招生。光绪三十二年(1906)知府英琦委留日学生尚镇圭为监督,始将书院旧制房舍尽行拆毁,重新改造。建讲堂三,膳堂一,礼堂一,监督及职教员室五六处,原有藏书阁一所,丰登阁一所,学生宿舍五号,以仁、义、礼、智、信字命名,每号各造房20余间,招收中学生一班,补习生一班,师范讲习班一班,合计学生百余名,岁支银4100两,称为同州中学堂。宣统三年(1910)停办。
凤翔府中学堂由知府傅世炜于光绪二十八年(1902)在凤起书院旧址创建,光绪三十一年(1905)知府尹昌龄支银10万两,扩建校舍,购置图书仪器。学生百余人,分三班,修业五年。举人窦应昌曾任堂长。绥德中学堂由知州孔繁朴于光绪二十八年(1902)将雕山书院改建,修业五年。李鼎铭曾在此校任教,杜斌丞曾在该学堂就读。榆林五县中学堂是榆林、神木、府谷、横山、佳县五县联办的学堂,光绪二十九年(1903)年榆林知府光昭捐银4万两,将榆阳书院改建而成。华县州立中学堂由知州褚成昌于光绪三十年(1904)在原少华书院旧址创建,次年刘蔚青捐银千两重修校舍。张云衢曾任堂长。南郑县汉南中学堂由汉南书院院长王榘、举人王涂将汉南书院改建而成。学堂设监督、教员、监学、文案、掌印、会计、庶务等,修业五年。
西安府中学堂由西安知府尹昌龄于光绪三十一年(1905)借盐道署旧址创建。兴安府中学堂由兴安知府金文同于清光绪三十一年(1905)将南关书院改建。客籍中学堂于光绪三十四年(1908)由提学使余堃、道台张守正创办,地址在南教场西。
存古学堂于宣统元年(1909)由巡抚恩寿奏设。八旗中学堂于宣统元年(1909)在满城衙门东侧创设。邠州中学堂由邠州(今彬县)知州周曜东于清宣统二年(1910)将紫薇书院改建,以“授以道德知识及一切有益身体之事”为办学宗旨。三原宏道中学堂原称宏道高等学堂,光绪二十八年(1902)省督学沈卫将宏道书院改建为高等学堂。宣统初年,提学使余堃又将其改为中学堂。
光绪三十一年(1905)陕西省派遣官费赴日本留学生,宏道学堂被选送15名,占全省名额的一半。其中张职章(季鸾)、景志傅(岩征)、杨铭源(西营)、茹欲立(卓亭)等,后来都成为知名人士。