北京市十一学校原为中央军委子弟学校，1952年在周恩来、罗荣桓等老一辈革命家的亲切关怀下建立，聂荣臻元帅用新中国的诞生日为学校命名。
学校于1992年提出并实行“国有民办”办学体制改革，自此，学校得到快速发展，成为师资力量雄厚、环境设施一流、办学质量优秀的现代化学校，享誉京城内外。2004年被评为北京市示范性普通高中。2009年底，学校回归公办。2010年被批准为北京市综合改革实验学校,2011年被批准为国家级教育体制改革试点项目“深化基础教育学校办学体制改革试验项目学校。”
学校占地234亩，建筑面积16万平方米，现有4000余名学生，形成1430个教学班，是一所拥有初、高中的完全中学。
现有特级教师28人，高级教师175人，来自北大、清华、中科院、耶鲁等名校的中方博士60人，市区级学科带头人和骨干教师104人，来自牛津、剑桥、耶鲁、哥伦比亚等世界名校的69名外籍教师。此外，学校建立了由中科院、北大、清华、北师大等科研院所的专家组成的教师成长指导团队。
学校通过对国家课程、地方课程的校本化，构建了一套分层、分类、综合、特需的课程体系。包括265门学科课程、30门综合实践课程、75个职业考察课程、272个社团、60个学生管理岗位，学生自由选择。
这套由分层与分类、专项与综合相结合的课程体系，突出以学生个体为单位的选择性，除了少数必修课程外，大部分都是选修课程，所有的课程排入每周的正式课表。学生不仅选课程，还可以选择学习时段，最大程度地满足每一位学生的学习需求。课程与每一位学生联系起来，构建起每一位学生自己的学习系统。
学校还相继开设了中英合作项目(A-Level)、中美合作项目(AP)、国际文凭组织合作项目(IB)三个国际课程，将国外课程先进的理念和优质的资源引入我校的课程体系，为学生提供更多的学习选择。
通过选课，每位学生形成了自己的课表，到不同的学科教室上课，在不同的教学班之间流动，而老师们，则在各自固定的教室里等待学生上课。通过走班上课，有选择的课程体系落实到每一个学习过程，学生的课程选择权真正变为现实。
传统的行政班转变为教学班，教室需要承载更多的教育功能。为此，我们大力打造学科教室。一方面，从单一功能转变为上课、读书、实验、讨论、教研等多种功能;另一方面，教室更具学科特点，各种学习资源进入教室，走进学生的身边，为学生的自主学习提供便利。
我们还根据学生发展需要，建立了电子工程、粒子物理、纳米材料、水资源分析、微生物、分子生物学等高端实验室。
为了给学生更多自主选择的空间，我们实施了“大小学段制”。每个学期分两个大学段和一个小学段，大学段主要进行统一课程的集中学习，两个大学段之间的小学段，为期2周，不安排统一的学习内容，每位学生根据自己的学习需求，制定出符合自己的自主学习规划，既可以到校进行自主学习，也可以到校外社会和实验基地进行实地体验学习等等。小学段使学生的自主学习能力得到进一步锻炼和提升。