โรงเรียนโนนกลางวิทยาคม ตั้งอยู่เลขที่ 110 หมู่ที่ 12 ตำบลโนนกลาง อำเภอพิบูลมังสาหาร จังหวัดอุบลราชธานี ในที่ดินสาธารณประโยชน์ (โคกสนามหญ้า) มีพื้นที่จำนวน 77 ไร่ 3 งาน 72 ตารางวา ตั้งขึ้นโดยความเห็นชอบของสภาตำบลโนนกลาง และอำเภอพิบูลมังสาหาร เพื่อสร้างโอกาสให้นักเรียนในชนบทห่างไกล ได้ศึกษาในโรงเรียนใกล้บ้าน
        โรงเรียนเปิดทำการครั้งแรกในปีการศึกษา 2535 ในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 จำนวน 1 ห้องเรียน โดยมีฐานะในขณะนั้นเป็นโรงเรียนสาขาโรงเรียนอ่างศิลา ซึ่งตั้งอยู่ที่ ตำบลอ่างศิลา อำเภอพิบูลมังสาหาร จังหวัดอุบลราชธานี ระยะทางห่างกัน 14 กิโลเมตร
        ปี พ.ศ. 2539 ได้รับการประกาศจัดตั้งเป็นโรงเรียนมัธยมศึกษาเปิดใหม่ ในสังกัดกรมสามัญศึกษา ต่อมาได้ประกาศเปลี่ยนชื่อจากโรงเรียนอ่างศิลา สาขาโนนกลาง เป็นโรงเรียนโนนกลางวิทยาคม ในวันที่ 8 พฤษภาคม พ.ศ. 2540 และปีการศึกษา 2541 ได้รับอนุมัติให้เปิดทำการสอนในระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย