临沂市第一实验小学是临沂市兰山区教育和体育局主管的公益一类事业单位，学校肇始于1914年由美国基督教会所建的慧瑛女子中学。学校曾被评为全国教育系统先进集体、中国教育科学研究院STEM教育2029创新行动计划种子学校、全国文明校园先进单位、山东省文明校园等荣誉。

1914至1931年，美国基督教美北长老会建设慧瑛女子中学和乐益小学。

1931年，慧瑛女子中学停办，私立鲁南中学迁入学校。

1941年，日寇侵侵占乐益小学和私立鲁南中学，改办兴亚小学。

1945年，日寇投降，兴亚小学撤销，学校改为中国共产党地方短期干训班。

1946年，学校建为临沂第二小学，同年因战争停办。

1949年，滨海乡村师范迁入，学校更名为山东省立临沂师范学校。

1953年，临沂行署将东关小学定为临沂师范附属小学。

1963年春，临沂师范附小从东关迁入。

1965年，临沂师范附小更名为临沂师范第一附属小学，简称一附小。

1969年，临沂师范附小下放临沂县城关镇，一附小更名为向阳小学。

1978年，向阳小学成为临沂县直学校。

1981年，临沂县改为临沂市，向阳小学更名为临沂市第一实验小学。

1994年12月，县级临沂市撤市设区，学校隶属兰山区，更名为临沂第一实验小学。

占地4.7公顷，建筑面积1.5万平方米。

学校占地42亩，建筑面积18486平方米。有教学楼4座、艺术楼1座、办公实验综合楼1座、风雨操场1座，教职工宿舍楼4座。设有科学实验室、艺体教室、多媒体网络教室、德育室、科学探究室等36口特种教室。学校图书室藏书8万册，教学仪器、电教器材、音体美劳器材、卫生设备均按国家一类标准配备。

学校有84个教学班，在校学生6000余名。

现有教职工276人，其中国家级培训教干教师、省市级教学能手26人，全国、省市级优秀教师21人。

学校秉承“以人为本，同享教育”的办学理念，以“培养面向世界和未来的现代中国人”为教育目标，遵循“以德立校、依法治校、科研兴校、质量强校、特色名校”的办学思路，积极践行“教育就是服务，是为家庭、社会提供最优质的服务；教育就是发展，是让学生健康、自主、和谐的发展；教育就是幸福，是让教师在创新中体验职业的幸福”的办学追求，大力开展有效课堂教学和生活化德育的实验，突出艺术教育、经典诵读、科技环保教育等办学特色，全面实施素质教育，促进学生的全面发展、主动发展。打造民主一小、安全一小、有效一小、和谐一小的“生本校园”，实现创建临沂乃至全省、全国一流生本学校的目标。

学校确立了“六年三步走”的近中期发展规划，即抓管理，求规范，通过省级规范化学校复验（2010——2011年）；树品牌，求发展，致力建设有特色、省内领先的名校（2011——2013年）；创特色，求品位，打造全国知名的一流学校，喜迎学校百年华诞（2013——2016年）。

为山东省电化教育试点学校、规范化学校和艺术教育示范学校。现已确定为地区重点学校。

1993年，经省教委全面考评，被命名为山东省首批规范化学校。学校先后被评为全国现代教育技术实验学校、全国中小幼科技教育实验学校、全国艺术教育示范学校、山东省规范化学校、省素质教育示范学校、省教科研重点课题实验基地、省心理健康教育实验学校、省少先队工作规范化学校、省教学示范学校、省青少年科普示范学校等。办学经验和成果被《中国基础教育年鉴》收编。

2019年9月，获得“全国教育系统先进集体”称号。