Seit dem Mittelalter gab es in Leonberg eine Lateinschule, die 1919 als eine der letzten in Württemberg aufgehoben wurde. Danach gab es nur noch eine weiterführende Schule in der Stadt, nämlich die 1900 eröffnete Realschule. Diese wurde 1937 in eine Oberschule umgewandelt. Durch das rasche Bevölkerungswachstum nach dem Zweiten Weltkrieg wurde das Schulgebäude in den 1950er Jahren zu klein.

 

Im November 1953 erhielt die Oberschule die Bezeichnung Progymnasium. Sie umfasste sechs Schuljahre. 1954 beschloss der Gemeinderat einen Neubau. Die ersten beiden Bauabschnitte wurden am 20. Dezember 1957 eingeweiht.

 

Nachdem zum Schuljahr 1958/59 eine 7. (heute: 11.) Klasse eingerichtet wurde, hieß die Schule Progymnasium im Aufbau. Albert Schweitzer gab in einem Brief vom 1. Januar 1958 seine Zustimmung, dass das neue Gymnasium seinen Namen tragen durfte. 1961 legten die ersten 39 Schüler ihr Abitur ab. Weiter steigende Schülerzahlen machten bauliche Erweiterungen in den Jahren 1966 und 1967 notwendig. Das Albert-Schweitzer-Gymnasium war damals eine der größten Schulen in Baden-Württemberg.

 

Im Juli 1967 nahm ein neues Progymnasium im Gebäude des Albert-Schweitzer-Gymnasiums seinen Betrieb auf. Im September 1972 zog es als Johannes-Kepler-Gymnasium in einen Neubau um. Zuletzt waren mehr als 1200 Schüler unter beengten Verhältnissen unterrichtet worden. Die Entlastung war vorübergehend: Die Schülerzahl des Albert-Schweitzer-Gymnasiums stieg bis zum Jahr 1998 auf 1400.

 

Im Februar 1980 wurde das so genannte Atrium eröffnet, ein überdachter ehemaliger Lichthof, der als Stillarbeitsraum und für Veranstaltungen genutzt wird.

 

1986 eröffnete ein ehrenamtlich organisierter Mittagstisch unter dem Namen Triangel für die beiden Gymnasien und die benachbarte Gerhart-Hauptmann-Realschule im ehemaligen Gebäude des Martha-Johanna-Kindertagheims. Das Gebäude wurde im Herbst 2009 durch den Neubau einer Schülermensa ersetzt, der auch Nebenräume für Stillarbeit, Spiel und Projekte enthält.

 

Als erste Stadt in Baden-Württemberg führte Leonberg im Schuljahr 2001/2002 das so genannte G-8-Gymnasium ein. Dadurch wurde die Schulzeit bis zum Abitur um ein Jahr verkürzt.

 

In den Jahren 1999 bis 2005 wurden Schulgebäude und Ausstattung saniert und modernisiert.