概要
1922年（大正11年）、東京府立第八中学校として創立。東京都立第八中学校、東京都立第八新制高等学校を経て、1950年（昭和25年）に東京都立小山台高等学校と改称する。
都立第八新制高等学校から校名を変更する際、「武蔵」「西陵」「小山」などが新校名の候補となった。所在地の町名から「小山高校」が検討されたが、栃木県立小山高等学校と間違えられる恐れがあるとして、語呂の良い「台」が付けられた。なお「小山台」は、所在地「小山」の隣接町名である。
1950～1960年代は、連年東京工業大学合格者数全国1位を達成。古くから理工系の大学進学に強い高校として知られている。また、東京大学合格者数も全国ベスト10に入る年もあった。
1970年代以降は学園紛争や学校群制度の影響で進学実績の低迷が続き、特にグループ合同選抜導入後は難関大学への進学実績が大きく落ち込んだ。その後、2004年（平成16年）度から都の重点支援校として3年間の指定を受けたことを契機に学校改革が推進されるようになった。土曜授業の復活、120講座を超える長期休業中の講習やサテライト講習の導入など進学指導体制の確立を目指した改革が行われ、難関大学への進学実績が大きく向上している。2007年（平成19年）には、難関大学への進学実績向上を目指す高校として駒場・国分寺・新宿・町田の各校と共に「進学指導特別推進校」に指定された。現在、一般入試においては都の共通問題を全科目で使用している。
部活動のことを班活動と呼称し、盛んに活動している。全国大会出場のブラスバンド班、選手権東東京大会ベスト8（2009年・2012年・2014年・2015年、2009年春季東京大会はベスト4）の野球班、日米共同宇宙実験参加の生物班、全国大会出場の将棋班などが活躍している。野球班は2014年春、第86回選抜高等学校野球大会に21世紀枠として出場した。都立高校としては史上初のセンバツ出場校となった。
沿革
1922年（大正11年）8月24日 - 東京府荏原郡平塚村小山に東京府立第八中学校として設立。
1935年（昭和10年） - 東京府立第八夜間中学校（現在の定時制の前身）が設立。
1943年（昭和18年）7月1日 - 都制施行により東京都立第八中学校と改称。
1948年（昭和23年）4月1日 - 学制改革により東京都立第八新制高等学校となる。普通科を設置。
1950年（昭和25年）1月26日 - 東京都立小山台高等学校と改称。男女共学開始。
1952年（昭和27年） - 学区合同選抜制度導入。
1967年（昭和42年） - 学校群制度導入、田園調布高校と14群を組む。
1982年（昭和57年） - グループ合同選抜制度導入、大崎・八潮・大森・田園調布・南・大森東・雪谷・羽田・蒲田の各校と12グループを組む。
1994年（平成6年） - 現在の単独選抜制度を導入。
2002年（平成14年） - 創立80周年記念式典挙行。
2004年（平成16年） - 都の重点支援校に指定（2006年〈平成18年〉まで）。
2007年（平成19年） - 進学指導特別推進校に指定。
教育
伝統的に理系教育が盛んである。土曜日などに「理科講義実験」が開かれ、化学、物理、生物の3分野で高度な実験や講義が実施されている。
大学や企業が主催した実習会や講演活動も多く開催される。
交通
東急目黒線武蔵小山駅より徒歩約30秒。
著名な卒業生
政治・行政
中川嘉美 - 元衆議院議員、元参議院議員
栗原祐幸 - 元労働大臣、元防衛庁長官、元参議院議員、元衆議院議員
菅直人 - 元内閣総理大臣、元副総理兼財務大臣、元内閣府特命担当大臣（経済財政政策担当大臣）、元厚生大臣（宇部高校から転校）
原田義昭 - 衆議院議員、元通産省官僚（修猷館高校から転校）
最上進 - 元参議院議員
福川伸次 - 地球産業文化研究所顧問、機械産業記念事業財団会長、日中産学官交流機構理事長、電通顧問、元東洋大学理事長、元通産事務次官、元神戸製鋼所副会長、元電通総研社長
黒田眞 - 世界経済情報サービス理事長、元通産審議官、元三菱商事副社長
大堀太千男 - 元警視総監
松川隆志 - 元北海道開発事務次官、元大蔵官僚
経済
御手洗肇 - 元キヤノン社長
御手洗冨士夫 - キヤノン社長兼最高経営責任者（CEO）、前日本経団連会長、鉄道貨物協会会長 （佐伯鶴城高校から転校）
勝田泰久 - 元りそなホールディングス社長、元りそな銀行頭取
水野幸男 - 元NEC副社長、元情報処理学会会長
宗岡正二 - 新日鐵住金代表取締役会長兼CEO、全日本柔道連盟第4代会長
一柳東一郎 - 元朝日新聞社社長
中西宏明 - 日立製作所社長
滝久雄 - ぐるなび創業者
法曹
河上和雄 - 元最高検検事、元東京地検特捜部長、コメンテーター
矢村宏 - 裁判官
ジャーナリズム
筑紫哲也 - キャスター（沼津東高校から転校）
宮川泰夫 - フリーアナウンサー、元NHKアナウンサー
金澤利夫 - 元NHKアナウンサー
牛尾淳 - フリーアナウンサー
朝岡聡 - フリーアナウンサー、元テレビ朝日アナウンサー
ジョージ・フィールズ - 評論家
山川千秋 - 元フジテレビアナウンサー
和田郁夫 - 元NHK記者
学問
青木昌彦 - スタンフォード大学名誉教授、京大名誉教授、中国人民大学名誉教授
佐田登志夫 - 理化学研究所副理事長、豊田工大副学長
楠本史郎 - キリスト教神学者、北陸学院大学学院長
玉木久夫 - 計算機科学者、明大教授
内田貴 - 民法学者、東大教授
斎藤茂太 - 精神科医・作家
皆川達夫 - 音楽学者、立大名誉教授
菅野卓雄 - 電子工学者、元東洋大学長、紫綬褒章
長谷川正安 - 憲法学者、立大名誉教授
海老坂武 - フランス文学者
芸能・文化
双葉十三郎 - 映画評論家
渡邉暁雄 - 指揮者
秋山庄太郎 - 写真家
熊倉一雄 - 男性俳優、声優、演出家
関屋晋 - 合唱指揮者
平井照敏 - 俳人
山田洋次 - 映画監督
小林道夫 - チェンバロ奏者
雁屋哲（本名：戸塚哲也） - 漫画原作者
押井守 - アニメーション作家
田代久雄 - 俳優
久保こーじ - 音楽家
山崎バニラ - 活弁士
広瀬えり子 - 女優、モデル
スポーツ
鈴木保男 - 元サッカー選手、日本代表
加納孝 - 元サッカー選手、日本代表
三村恪一 - 元サッカー選手、日本代表
村形繁明 - 元サッカー審判員、第1回日本サッカー殿堂入り、元三井物産カルカッタ支店長
その他
冨士信夫 - 歴史家、元海軍少佐
著名な教員
坂口浩一- 国語科教諭、2015年現在、同校に勤務。筑摩書房精選国語総合古典編編集委員。
加藤楸邨（本名：加藤健雄） － 元国語科教諭（1940年 - 1942年）、俳人、のち青山学院女子短大教授
西尾孝 - 元英語科教諭（1940年 - 1947年）、『西尾の実戦シリーズ』著者
鵜川昇 - 元国語科教諭（1949年 - 1960年）、のち桐蔭学園理事長・学校長・学長、元茗渓会理事長
小隅黎（本名：柴野拓美） - 元数学科講師（定時制、1970年 - 1971年）、翻訳家・小説家（主にSF小説の翻訳・評論・創作）
向山洋一 - 元小学校教師、TOSS（Teacher's Organization of Skill Sharing）代表、日本教育技術学会会長、『教え方のプロ 向山洋一全集』著者
平原勇次 - 保健体育科教諭、2015年現在、同校に勤務。バスケットボール国際審判員。
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