Được thành lập năm 1995 với tên gọi ban đầu là Trường THCS Năng khiếu tỉnh Lai Châu, đến năm học 2000-2001 đổi tên thành Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn, trong suốt chặng đường 25 năm xây dựng và trưởng thành, các thế hệ cán bộ, giáo viên và học sinh Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn luôn nỗ lực phấn đấu, đổi mới phương pháp dạy và học, đạt nhiều thành tích nổi bật. Liên tục từ năm học 2008-2009 đến nay, chất lượng giáo dục của Trường luôn đứng đầu khối các trường THPT toàn tỉnh và trong nhóm đầu các tỉnh khu vực Trung du và miền núi phía Bắc.
Hàng năm, tỷ lệ học sinh khá, giỏi luôn duy trì 97-98%; tỷ lệ tốt nghiệp đạt 100%; tỷ lệ học sinh lớp 12 đỗ các trường đại học đạt 99-100%; tỷ lệ học sinh đạt giải trong các kỳ thi học sinh giỏi cấp tỉnh luôn đạt trên 50% tổng số học sinh toàn trường. Trong bảng vàng thành tích của nhà trường, ghi dấu thành tích của hơn 5.500 lượt học sinh đạt giải các cấp và trên 320 học sinh đạt giải học sinh giỏi quốc gia.
Nỗ lực vượt lên khó khăn riêng, mỗi thầy, cô giáo Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn đã dành tâm huyết nghiên cứu, cập nhật kiến thức, phương pháp để truyền nhiệt huyết cho lớp lớp học trò. Trong số trên 90 cán bộ, giáo viên của Trường, hiện có 11 thầy, cô giáo được trao tặng danh hiệu “Nhà giáo ưu tú”; 75 lượt nhà giáo được công nhận “Giáo viên dạy giỏi cấp tỉnh”; 40 nhà giáo bảo vệ thành công luận văn tiến sĩ, thạc sĩ…
Ghi nhận đóng góp, thành tích đặc biệt xuất sắc của nhà trường, ngày 13/11, Chủ tịch nước đã ký Quyết định số 2015/QĐ-CTN phong tặng danh hiệu “Anh hùng lao động” thời kỳ đổi mới cho Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn.