Thành lập từ năm 1959 với tên gọi Trường phổ thông cấp 3 Ninh Bình, là ngôi trường cấp 3 đầu tiên của tỉnh Ninh Bình.
Được sự quan tâm của Tỉnh ủy, HĐND, UBND tỉnh, năm học 1992- 1993 nhà trường được tỉnh đồng ý cho mở thêm hệ chuyên với 5 lớp: 2 lớp 11 chuyên Văn và chuyên Toán, 3 lớp 10 chuyên Văn, Toán và tiếng Pháp với tổng số học sinh chuyên là 108 em. Từ đây, nhà trường được tỉnh xác định là trường trọng điểm chất lượng cao, mang trọng trách và vinh dự lớn, là nơi đào tạo, bồi dưỡng học sinh giỏi, góp phần phát hiện, vun trồng những nhân tài cho quê hương, đất nước.
Thuận lợi trong hoạt động của hệ chuyên 20 năm qua chính là đội ngũ cán bộ, giáo viên nhà trường đều không ngừng học tập, nghiên cứu, rèn luyện để nâng cao trình độ chuyên môn, đáp ứng yêu cầu giảng dạy chuyên sâu và bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế. 100% giáo viên nhà trường đều có trình độ đạt chuẩn và trên chuẩn. Nếu như năm 2008 nhà trường mới có 10% giáo viên có bằng thạc sỹ, đến năm học này, tỷ lệ giáo viên có trình độ thạc sỹ đã là 32,6%.
Khắc phục mọi khó khăn khi cơ sở vật chất chưa đồng bộ, với sự đoàn kết, thống nhất cao, đội ngũ cán bộ, giáo viên nhà trường đều tham gia giảng dạy và làm việc với tinh thần trách nhiệm cao "Tất cả vì học sinh thân yêu". Không ngừng chú trọng vào hoạt động chuyên môn để nâng cao chất lượng các bài giảng, các tiết học, phong trào hội thảo chuyên đề, đúc rút sáng kiến kinh nghiệm được 100% giáo viên nhà trường hưởng ứng tham gia.
Chỉ tính 5 năm trở lại đây, toàn trường đã có 215 sáng kiến kinh nghiệm cấp ngành và 18 sáng kiến kinh nghiệm cấp tỉnh. Tại hội thi sáng tạo kỹ thuật tỉnh, Trường đã có 4 sáng kiến được UBND tỉnh khen thưởng với 1 giải nhì, 1 giải ba và 2 giải khuyến khích. Đặc biệt, có 1 sáng kiến đạt giải khuyến khích Quốc gia trong hội thi sáng tạo kỹ thuật Vipotex năm 2009 của thầy giáo Đinh Xuân Quang môn Hóa học. Cùng với nỗ lực của các thầy, cô giáo, các em học sinh được tuyển chọn vào hệ chuyên của nhà trường ngay từ "đầu vào" đã là những em đạt thành tích thi tuyển với điểm số cao. Nhiều em từ bậc THCS đã đạt thành tích trong các kỳ thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh, là những nhân tố tích cực để được tuyển chọn tham gia các đội tuyển thi học sinh giỏi khu vực đồng bằng Duyên hải Bắc bộ, thi học sinh giỏi Quốc gia.
Từ năm 1992 đến nay, Trường đã gặt hái được nhiều thành tích đáng khích lệ. Ngay từ năm học đầu tiên tham dự kỳ thi học sinh giỏi Quốc gia (1992-1993), học sinh nhà trường đã mang về thành tích xuất sắc với 2 giải học sinh giỏi Quốc gia. Sang đến năm học thứ hai tham dự kỳ thi học sinh giỏi Quốc gia, học sinh nhà trường đã đem về giải nhất Quốc gia đầu tiên ở môn Văn của em Lê Trâm Anh, giải nhì môn Tin của em Đinh Văn Khâm…
20 năm qua, hệ chuyên đã góp phần làm dầy lên bảng thành tích tại các kỳ thi học sinh giỏi quốc gia, quốc tế của nhà trường với 771 giải học sinh giỏi quốc gia. Trong đó có 21 giải nhất, 151 giải nhì, 330 giải ba và 269 giải khuyến khích. Những môn có số giải cao nhất là: môn Hóa với 104 giải, môn Tin với 104 giải… Đặc biệt, năm học 2011-2012, đã có 52/64 học sinh đạt giải học sinh giỏi Quốc gia, chiếm 82,25%, là năm học có tỷ lệ học sinh đạt giải cao nhất của nhà trường.
Cùng với thành tích tại các kỳ thi học sinh giỏi quốc gia, học sinh nhà trường còn ghi danh tại "đấu trường" quốc tế với những thành tích hết sức tự hào: Huy chương Bạc quốc tế môn Sinh học của em Phạm Việt Phương năm 1997, Bằng khen quốc tế môn Hóa học của em Phạm Thị Nam Bình năm 2001, Huy chương Đồng quốc tế môn Sinh học của em Nguyễn Tuấn Anh năm 2002, Huy chương Đồng quốc tế môn Hóa học của em Nguyễn Thị Thu Hà năm 2003. Và gần đây nhất là Huy chương Đồng quốc tế môn Tin học của em Trần Đặng Tuấn Anh năm 2010.
Trưởng thành không ngừng với các giải thưởng học sinh giỏi Quốc gia, quốc tế, hệ chuyên 20 năm qua đã phát triển mạnh mẽ, hình thành đầy đủ các lớp chuyên. Đến năm học 2012-2013, hệ chuyên nhà trường đã có 32 lớp với 1.014 học sinh. Nhiều thầy, cô giáo hiện đang đảm nhận trọng trách giảng dạy các lớp chuyên và tham gia tập huấn đội tuyển học sinh giỏi Quốc gia của nhà trường cũng đã trưởng thành từ chính mái trường Lương Văn Tụy. Khi còn là học sinh, các thầy, cô đã đạt được thành tích xuất sắc từ kỳ thi học sinh giỏi Quốc gia. Tiêu biểu như cô giáo Lê Trâm Anh, hiện là giáo viên Văn với giải nhất Quốc gia môn Văn năm học 1993-1994; thầy giáo Đinh Văn Khâm, Phó Hiệu trưởng nhà trường với giải nhì Quốc gia môn Tin năm học 1993-1994, giải nhì môn Toán năm học 1994-1995; cô giáo Nguyễn Hoàng Vân, tổ phó tổ bộ môn Sử - Địa với giải nhì Quốc gia môn Sử…
Kỷ niệm 30 năm ngày Nhà giáo Việt Nam và 20 năm thành lập hệ chuyên, phát huy thành tích đã đạt được qua các kỳ thi học sinh giỏi Quốc gia, quốc tế, thầy và trò nhà trường nêu cao quyết tâm giành thành tích cao nhất, nguyện viết tiếp những trang vàng truyền thống của ngôi trường mang tên người thanh niên cộng sản trẻ tuổi Lương Văn Tụy bằng chính những thành tích xuất sắc đạt được trên "đấu trường" tri thức quốc gia và quốc tế.
Nhà giáo ưu tú: Phạm Văn Đằng
Hiệu trưởng trường THPT chuyên Lương Văn Tụy