大同一中，作为山西省首批重点中学，坐落于大同市师校街25号，其历史可以追溯到1913年。起初，它是山西省立第四师范学校，1917年改名为山西省立第三师范学校，1934年进一步更名为山西省大同师范学校。1972年，学校与大同师范互换校名，正式更名为山西省大同市第一中学。

大同二中创建于1946年，1980年被认定为山西省首批重点中学，位于御东区文兴路东侧，占地面积32789平方米，教学设施面积达到15000平方米。

大同机车中学成立于1958年，占地面积76736平方米，建设面积40150平方米，是一所规模较大的中学。

同煤一中，全称大同煤矿集团公司第一中学，前身是大同矿务局一中，2008年1月正式归大同市管理。学校坐落于大同市平城区魏都大道繁华商业区，新校区正在建设中，位于大同市南郊区校南街以东,开源街北。

大同实验中学于2005年7月1日由大同市政府审批成立，是一所高起点、现代化、示范性的寄宿制公立完全中学。学校坐落在大同市经济开发区美丽的文赢湖畔，占地200亩，建筑面积4万平方米。

大同铁一中创建于1956年9月，隶属于大同铁路分局，1978年被大同市和北京铁路局列为重点中学。学校的发展历程可以概括为六个方面：校址变迁、建制沿革、办学条件不断改善、教学业绩稳步提高、特色教育硕果累累、声誉四起前程似锦。

1956年9月建校时，校址位于远离职工生活区的卧虎湾。

1957年，学校搬迁至职工生活区新华街（现大同工务段）。