Didždvario gimnazijos pastatas pradėtas statyti 1898 metais. Naujajame pastate mokslas prasidėjo tik 1900 metais. Pagal skaičių daugiausia mokėsi miestiečių, paskui dvarininkų ir valdininkų dukterys. Pirmojo pasaulinio karo metais mergaičių gimnazija tapo Šiaulių gimnazija. 1947 metais atstatyti mergaičių gimnazijos rūmai. Vėliau, įvedus bendrą berniukų ir mergaičių mokymą, gimnazija tapo penktąja vidurine mokykla, dar vėliau Didždvario vidurine ir pagaliau Didždvario gimnazija. Buvo siūlomi įvairiausi pavadinimai, tačiau, remiantis istoriniais duomenimis, pasirinktas grafų Zubovų, prisidėjusių prie šios mokyklos atsiradimo, valdų pavadinimas.
