明洪武三年(1370)开始议建县学宫。六年三月动工，八年十一月落成。地址在行春门(现当涂县城东门)内宋尉司旧址。正统七年(1442)至隆庆五年(1571)，先后修葺、增建10次。万历三年(1575)因宫址低洼，迁县城东南龙津门内。崇祯十六年(1643)，部分建筑毁于兵火。清顺治五年(1648)，知县张京捐俸整修现存屋宇。至嘉庆年间屡有修葺或增建。咸丰四年(1854)，县学宫全部毁于战火。同治六年(1867)重建，十二年落成。光绪十六年(1890)，长江水师火药库失事爆炸，学宫被震毁。十八年，筹款兴建，学宫基东界市淮河，西界水济仓，北尽孝廉坊巷，南抵城墙。三十一年秋，县学宫明伦堂东西斋、祭器库、训导署、敬一亭、课士厅等改设当涂县高等小学堂。清代，县学学额每年设进学文生20名，廪生、增生各20名，武生12名。民国19年(1930)至34年县学宫旧址先后建立过县立中心小学、县立姑溪小学、县模范小学、县示范小学。民国35年秋，改设安徽省立当涂师范学校。