Гатчинская гимназия имени К.Д. Ушинского является правопреемницей Гатчинского сиротского института, основанного вдовствующей супругой императора Павла I императрицей Марией Фёдоровной в 1803 году.
Гимназия занимает часть воспитательного корпуса бывшего Николаевского Сиротского Института (здание построено в 1811 году). После революции Институт был закрыт, затем в здании размещались различные советские учебные заведения.
Гимназия создана на базе средней общеобразовательной школы № 10, открытой в 1963 году, преобразованной в 70-е годы в восьмилетнюю, и снова ставшей средней в 1990 году. С этого же года учебное заведение участвует во Всероссийском движении "Современная русская школа", основанном И.Ф. и Т.И. Гончаровыми.
В 1991 году школа становится экспериментальной площадкой по отработке модели русской гимназии, тема проекта: "Формирование духовности школьников на основе целостного подхода к отечественному историко-культурному наследию" (тема и программа опытно-экспериментальной работы утверждена решением Экспертного Совета Комитета по образованию Ленинградской области).
В 1995 году школа проходит аттестацию и первой в Ленинградской области получает Свидетельство о государственной аккредитации в качестве гимназии (заключение Областной независимой экспертной комиссии по лицензированию, аттестации и аккредитации образовательных учреждений, протокол № 15 от 26.04.1995г.). В 2001 году ЛГУ им. А.С. Пушкина открыл на базе гимназии лабораторию "Русская школа" (научный руководитель - профессор Мосолов).