Die Freiherr-vom-Stein-Schule liegt im Zentrum von Gifhorn, einer Stadt mit ca. 40.000 Einwohnern am Südrand der Lüneburger Heide, 65 km östlich von Hannover, jeweils 25 km entfernt von Braunschweig und Wolfsburg.
Die Schule wurde am 7. August 1877 eingeweiht – ein für damalige Verhältnisse imposantes Schulgebäude mit 12 Klassen und einigen zusätzlichen Fachräumen. Die damalige Bezeichnung „Steinschule“ ergab sich aus der Tatsache, dass im Gegensatz zu früheren Schulbauten diese Schule vollständig aus Steinen erbaut worden war. Erst in den Jahren 1969/70, als mehrere Gifhorner Schulen existierten, entschloss man sich, sie in Anlehnung an die frühere Bezeichnung „Freiherr-vom-Stein-Schule“ zu nennen.
Durch ansteigende Einwohner- und damit auch Schülerzahlen wurde die Schule im Jahre 1931 erheblich vergrößert, so wurden unter anderem vier weitere Klassenräume im 2. Stockwerk geschaffen.
Während des 2. Weltkrieges wurde das Schulgebäude ein Behelfskrankenhaus; erst im August 1951 erfolgte die Wiederaufnahme des regulären Unterrichts nach erheblichen Renovierungsarbeiten, die durch die langjährige Nutzung als Lazarett und Krankenhaus notwendig geworden waren.
1959 erfolgte ein umfassender Umbau und Anbau eines Traktes mit 4 neuen Klassenräumen und einem neuen Sanitärtrakt, der 1960 eingeweiht wurde.
Im Schuljahr 1974/75 wurde der Sekundar I – Bereich durch die Einrichtung einer 10. Klasse (Erreichung eines Realschulabschlusses) erweitert.
Durch Schließung einer Hauptschule im Stadtteil Gamsen erfolgte im Schuljahr 1989/90 ein nochmaliger Um- und Erweiterungsbau, wodurch drei neue Klassenräume, Werk- und Technik-, Musik-, Kunst- und Textilräume sowie ein großzügiger Hauswirtschaftsbereich hinzukamen.
Seit 2001/02 ist der Primarbereich zu einer Verlässlichen Grundschule geworden, und seit Beginn des Schuljahres 2008/09 besteht für SchülerInnen des Primarbereiches die Möglichkeit der Ganztagsbetreuung (montags – donnerstags bis 15.30 Uhr). Im Schuljahr 2013/14 werden in 7 Grundschul- und 10 Hauptschulklassen sowie in einer Sprachlernklasse ca. 335 Schülerinnen und Schüler unterrichtet.
Seit dem Schuljahr 2014/2015 ist die Freiherr-vom-Stein-Schule mit knapp 400 Schülerinnen und Schülern eine reine und damit auch die einzige Hauptschule der Stadt Gifhorn.