โรงเรียนสตรีประเสริฐศิลป์ จังหวัดตราด เดิมชื่อ โรงเรียนสตรีตราด ตั้งอยู่ที่เลขที่ ๑๔ ถนนสันติสุข ตำบลบางพระ อำเภอเมืองตราด จังหวัดตราด ๒๓๐๐๐ เปิดทำการสอน เมื่อวันที่ ๑๑ มิถุนายน พ.ศ.๒๔๗๙ ชั้น ป.๑ - ป.๔ (ชาย - หญิง) และ ม.๑ - ม.๔ (เฉพาะนักเรียนหญิง) ขณะนั้นมีจำนวนนักเรียนทั้งสิ้น ๒๓๗ คน
เนื่องจากสถานที่แห่งนี้คับแคบยากที่จะขยายอาณาเขตออกไปได้ นางสาวอุบล นิรันต์พานิช อดีตผู้อำนวยการโรงเรียนสตรีประเสริฐศิลป์ จึงได้ขอที่ดินจาก ขุนศรีสุวรรณพิศ (นายคำนวณ สุวรรณพิศ) เนื้อที่ทั้งหมด ๓๕ ไร่ ๓ งาน ๑๑.๓/๑๐ ตารางวา ให้แก่กรมสามัญศึกษาเพื่อสร้างโรงเรียนสตรีประเสริฐศิลป์ เป็นโรงเรียนสตรีประจำจังหวัดตราด และเปิดทำการสอน ณ เนื้อที่ใหม่นี้ เมื่อวันที่ ๑๑ ธันวาคม พ.ศ. ๒๕๐๖
ปัจจุบันโรงเรียนเปิดทำการสอนตั้งแต่ชั้น ม.๑ - ม.๖ ประเภทนักเรียน ไป-กลับ มีจำนวนนักเรียนทั้งสิ้น ๑,๘๕๑ คน เป็นโรงเรียนขนาดใหญ่แห่งแรกของจังหวัดตราด มีจำนวนครู ๙๐ คน เป็นครูหญิง ๖๙ คน ครูชาย ๒๑ คน นักการภารโรง ๓ คน ยาม ๒ คน
ปีการศึกษา ๒๕๕๘ โรงเรียนได้รับอนุมัติจากสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน ให้จัดแผนชั้นเรียนแบบ ๙-๙-๙ / ๘-๑๐-๑๐ รวม ๕๕ ห้องเรียน
โรงเรียนสตรีประเสริฐศิลป์ จังหวัดตราด ได้ทำหน้าที่จัดการเรียนการสอนเป็นแหล่งให้ความรู้ อบรมสั่งสอน กุลบุตร กุลธิดา ให้เป็นพลเมืองที่ดีของชาติ มีความรู้พื้นฐานในการประกอบอาชีพ และศึกษาต่อในระดับสูง
นอกจากนี้โรงเรียนยังได้รับมอบหมายให้ปฏิบัติงานของหน่วยงานราชการและเป็นที่ตั้งของหน่วยงานที่สำคัญ ๆ เช่น
- ศูนย์วัฒนธรรมจังหวัดตราด
- ศูนย์พัฒนาการเรียนการสอนภาษาอังกฤษ English Resource and Instruction Center (ERIC) และศูนย์ AISE
- ศูนย์การเรียนรู้ภาษาอังกฤษแบบพึ่งตอนเอง (Student English Access Room : SEAR)
- ศูนย์แนะแนวการศึกษาและอาชีพจังหวัดตราด
- ศูนย์การศึกษาทางไกลสื่อสารดาวเทียมไทยคม
- หน่วยอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมและศิลปกรรมท้องถิ่น
- โรงเรียนผู้นำปฏิรูปการเรียนรู้เพื่อพัฒนาคุณภาพผู้เรียน จากสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาแห่งชาติ
- โรงเรียนแกนนำด้านการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และคอมพิวเตอร์ ของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี (สสวท.)
- โรงเรียนแกนนำ / เครือข่าย การใช้หลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2544
- โรงเรียนแกนนำในโครงการนำร่องการบริหารและจัดการศึกษาในรูปแบบการใช้โรงเรียนเป็นฐาน (SBM) ของกรมสามัญศึกษา
- โรงเรียนในฝัน (LAB SCHOOL)
- โรงเรียนต้นแบบโรงเรียนในฝัน
- โรงเรียนในโครงการจัดการเรียนการสอนโดยใช้ภาษาอังกฤษเป็นสื่อ (English Program)
- โรงเรียนวิถีพุทธ
- โรงเรียนมาตรฐานสากล (World Class Standard School)
- ห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์
ฯลฯ