1975年6月，榆林县革委会根据榆林城人口分布状况的实际需要，决定在南郊新建一所完全中学，定名为“陕西省榆林县第二中学”。8月，榆林县第二中学筹建处成立。9月29日，二中筹建处向县民政局递交了《关于基建征用土地的请求报告》，申请征用建设用地。10月13日，县革委会批复并同意筹建处在南郊太白庙东坡无偿占用各机关蔬菜地21.5亩，土房2间，并做出“明年基建需要多少，占用多少”的决议。此决议为二中的顺利建成提供了根本保证。1976年，榆林县第二中学北楼动工修建，当年建成完工，建筑面积1200平方米，共有教室6个，教师办公室24间。1977年，修建大礼堂，可容纳600人，供召开大型会议使用，平时作为学生食堂。修建西窑1排，共5孔，建筑面积150多平方米，供总务后勤使用。
1978年8月，学校招收首届高一教学班4个，学生256人。1979年 8月，高中招收教学班4个，共计学生216人，招高三补习班65人（翌年高考录取55人）。同年，学校新建行政办公2层楼1座（西楼），面积358平方米。1980年，学校招收高、初中教学班各4个，学生人数开始增加。是年，为满足教学需求，学校又新建教学南楼3层，建筑面积1307.6平方米。1981年6月，学校改称为“榆林县第二中学”。秋，学校招收高中班6个、初中班4个，在校学生686人，教职工40人。是年起，二中学生开始逐年增加，并逐渐成为榆林地区较有影响力的一所完全中学。1986年，二中学校大门由东改北，为全校师生解决了出行安全隐患。1988年，榆林县撤县改市，二中改称为“榆林市第二中学”。1989年，二中教师刘宝琛、罗林被评为榆林市先进个人；慕望重被评为先进教育工作者。1992～1993年，学校增建2层学生宿舍楼共64间，建筑面积计664平方米。1993年11月10日，新建2层学生宿舍楼通过验收并投入使用。同年，教师郭治山被评为“榆林地区模范教师”，教师柴玮被评为“榆林市教育工会优秀教育工作者”，教师王爱茹获“榆林市总工会八五巾帼建功能手”的称号，学校被评为“治安模范单位”。1995～1997年，学校新建2层教师公寓楼1栋，建筑面积计932平方米，教师生活、办公条件得到改善。
1993～1996年间，因受“重点中学”政策的影响，二中学生流失严重，学生数剧减，其中1993年秋，学校有教学班12个，在校学生总数只有620人，教职工74人。1996年起，榆林城区外来人口增多，二中学生数方有所回升，但在校学生依旧远少于榆林城区其他中学。针对这一情况，1997年4月19日，经学校行政会讨论，决定同意陕西师范大学在二中设立大专教学点、开办陕师大幼教培训学院榆林分校，面向榆林全市招生。是年秋，小教大专招生293名，幼师班招生82名。是时起，二中形成了普通初中、高中，幼师中专、小教大专等多层次、多模式的办学格局，产生了良好的社会影响，在校学生数开始激增。据统计，二中1998～2008年教学规模发展如下：1998年，新招高、初中教学班为8个；2000年，新招高、初中教学班为14个；2001年，新招高、初中教学班共19个；2002年，新招高、初中教学班共21个； 2004年，新招高、初中教学班为25个；2005年，二中晋升为“榆林市标准化中学”，招生规模进一步扩大。至 2008年秋高、初中教学班达到了70个，在校学生达到4895人。同年，学校获得“陕西省标准化高中”的称号。2009年起，为提高办学质量，二中开始压缩办学规模，决定每年只招初中班8个、高中班12个，每班学生不超64人。
从1998年起，根据教学规模的发展要求，学校开始扩建校舍。1999年3月～2000年6月，学校投资480万元，改造旧教学楼448平方米（旧教学楼加层）；新建教学楼1栋，面积1620平方米；新建锅炉房1座，面积160平方米。2000年7月，投资30多万元，改造旧宿办楼380平方米（旧宿办楼加层）。2001年3月～2002年8月，投资200多万元新建办公楼1栋，面积3380平方米。2003年5月～2004年8月，投资486万元新建综合实验楼1栋，面积4844平方米。2003年7月～2004年8月，投资500多万元新建学生公寓楼2栋，面积6853平方米。2005年5月～2006年8月，投资400多万元新建综合楼1栋，面积4442平方米。2006年8月，投资40多万元，新修大门1座，硬化、绿化、美化了校园；投资200多万元，新建学校广场4060平方米，用混凝土硬化5个篮球场2400多平方米；投资170多万元改造水、暖、电等基础设施；投资200多万元，购置现代化教学设备。2009年，争取政府投资400多万元修建餐厅1座，建筑面积2026平方米。
教学规模扩大的同时，二中秉承“笃学、修德、砺志、强身”的校训，形成了“开拓、奋进、求实、创新”的校风，“严谨、谦逊、启智、求真”的教风和“博学、笃行、慎思、精取”的学风。教师素质逐年提高，教学质量不断上升，先后获得了榆阳区“教育工作先进单位”“高考优秀学校”，榆林市“文明校园”“治安模范单位”“绿色文明单位”，陕西省“校园文化建设创新单位”“语言文字规范化示范学校”等荣誉称号。
2010年，因二中入学学生逐年增长，榆阳区区委、区政府决定投资3亿多元在南郊流水沟村为二中修建一所新校区。2012年4月，二中新校区建设工程启动。同年，政府投资了700万元改造了二中老校区操场。2012年统计，二中老校区占地面积48000平方米，校舍建筑面积28890平方米，绿化面积4666.9平方米，运动场地14000平方米，校园布局合理，环境优雅，全校有教学班70个（初中24个，高中46个，其中艺术班3个），在校学生4560人，在编教职工237人。学校完全部室齐备，均达教育部颁布Ι类标准。
2014年8月，二中初、高中完全分离，高中部迁入新校区，沿用了“榆林市第二中学”的牌子，老校区专设初中部，改名为“榆林市第十三中学”。
新校区位于榆林市上郡南路西，肤施南路东，规划中的榆溪大道北，占地面积120亩，建筑面积65000平方米。学校实行全封闭管理模式。2016年陕西省教育厅授予“陕西省艺术教育示范学校”，2021年陕西省教育厅授予“陕西省普通高中示范学校”。学校先后荣获“全国群众体育工作先进单位”“陕西省中小学德育工作先进集体”“陕西省平安校园”“榆林市普通高中特色办学成绩突出学校”“榆林市教科研先进集体”“榆阳区创建人民群众满意优秀基层单位”“榆阳区名优学校”。至2023年2月，现有53个教学班，在校学生2448名，在编教职工266人。
市二中历任校长：罗全才（1978.11～1979.2）、慕望重（1979.2～1983.7）、吕智民（1983.7～1984.7）、高仲铭（1984.7～1985.4）、慕望重（1985.5～1989.8）、靳怀光（1989.8～1997.3）、杜德荣（1997.3～2009.3）、郑国强（2009.3～2011.2）、吕跃峰（2011.2～2013.7）、王世英（2013.7～2023.1）、苗海平（主持工作）（2023.2～今）。
