مدرسه دارالفنون توسط میرزا تقی‌خان امیرکبیر در زمان ناصرالدین‌شاه قاجار تاسیس شد. این مدرسه در خیابان ناصرخسرو در مرکز تهران قرار دارد.
میرزا محمدتقی خان امیرکبیر، صدراعظم ایران در زمان سلطنت ناصرالدین‌شاه بود که در مدت صدارت سه سال و سه ماه خود، خدمات زیادی به مملکت ارائه داد. هدف اصلی امیرکبیر ارتقای سطح دانش و آگاهی مردم و کشور بود که در آخر هم موفق به پیاده‌سازی تمام افکار خود نشد و به قتل رسید.
ازجمله خدمات امیرکبیر می‌توان به انتشار روزنامه وقایع اتفاقیه، رسیدگی به وضع مالیه، جلوگیری از رشوه‌خواری، حذف القاب و عناوین و تاسیس مدرسه دارالفنون اشاره کرد.
مدرسه دارالفنون هفت شعبه داشت و در آن اصول مهندسی، پزشکی و علمی به جوانان آموزش داده می‌شد.
شکست ایران در جنگ ایران و روس جرقه‌های اولیه ساخت مدرسه دارالفنون را زد. یکی از دلایل اصلی شکست ایران در این جنگ، آگاهی کم از دانش روزگار بود. به همین دلیل امیرکبیر در سال ۱۲۴۴ قمری که به روسیه سفر کرده بود، از مدرسه‌های نوین و بنیادهای علمی روسیه دیدن کرد و تصمیم گرفت مدارس علوم جدید را در تهران تاسیس کند.
ناصرالدین‌شاه با تصمیم تاسیس دارالفنون موافقت کرد و میرزا رضا مهندس باشی، مهندسی مدرسه را بر عهده گرفت. دارالفنون در خیابان ناصری یا همان ناصرخسرو قرار دارد. درب ورودی ابتدا در خیابان الماسیه قرار داشت که بعدا به خیابان ناصرخسرو انتقال یافت.
ساختمان مدرسه ۵۰ اتاق داشت که قسمتی از دیوارهای آن به گچ‌بری، نقش‌ها و تذهیبات بدیع آراسته بود. همه اتاق‌ها یک شکل و به یک اندازه و به‌صورت مربع با چهار متر عرض و طول بود و جلوی هر اتاقی یک ایوان قرار داشت.
میان حیاط دارالفنون حوض بزرگی بود که در اطراف آن درختان میوه از قبیل زردآلو، توت، گوجه و شاتوت کاشته شده بود. شاگردان برای رفع تشنگی از این حوض که از آب قنات معروف به آب شاه (که از زلال‌ترین آب‌های مشروب تهران سرچشمه می‌گرفت)، استفاده می‌کردند.
دروازه ورودی ساختمان به شیوه معماری سنتی دارای طاق بلندی بود که در دو سوی درگاه، دو ستون استوانه‌ای نقره‌ای‌رنگ، طاق این دروازه را نگه می‌داشت که بالای درب دو لنگه چوبی و قهوه‌ای‌رنگ مدرسه، کتیبه‌ای قرار داشت که هنوز نیز وجود دارد که اسم دارالفنون و سال تاسیس آن (۱۲۶۸ ه. ق) حک شده است.
نکته جالب اینجا است که دارالفنون در تاریخ یکشنبه ششم دی‌ماه ۱۲۳۰ تقریبا ۱۳ روز قبل از قتل امیرکبیر تاسیس شد. اگرچه امیرکبیر مغز متفکر تاسیس مدرسه دارالفنون بود، ولی افتتاحیه مدرسه بدون حضور او و با حضور صدراعظم جدید آقاخان نوری برگزار شد. مدرسه کار خود را با ۳۰ دانش‌آموز شروع کرد و از آنجایی‌که امیرکبیر با کشورهای روسیه و انگلیس میانه خوبی نداشت، بیشتر معلم‌ها را از اتریش، آلمان و فرانسه استخدام کرد.
استادان برجسته‌ای از کشورهای خارجی برای تدریس به ایران آمدند که از جمله آن‌ها می‌توان به چند مورداشاره کرد:
دکتر ادوارد ژاکوب پولاک که نخستین پزشک و جراح پزشکی نوین بود که به خدمت دولت ایران در آمد و استاد پزشکی دارالفنون بود.
کاپیتان زاتی: مهندس نظام هندسه بود. زاتی در سال ۱۲۶۹ قمری به علت شیوع وبا در ایران جان باخت و در کلیسای ارمنی‌ها در محله دروازه به خاک سپرده شد.
کرشیش: استاد توپخانه دارالفنون بود، علاوه بر این تاریخ، جغرافیا و حساب و هندسه درس می‌داد. او به کمک دانشجوها کتاب‌های زیادی ترجمه کرد.
چارنوتا: استاد معدن‌شناسی که او هم به دلیل شیوع وبا درگذشت. او در رابطه با معدن‌های البرز تحقیقاتی انجام داد و به مازندران هم سفر کرد.
فوکاتی: شیمی و داروسازی درس می‌داد. از جمله شاگردان معروف آن می‌توان به محمدکاظم خان شیمی اشاره کرد.
نمیرو: استاد سواره‌نظام و روش‌های نظامی.
مدرسه دارالفنون پس از سال ۱۲۳۰ به مدت ۸۰ سال فعالیت کرد و در سال ۱۳۰۸ تخریب شد. میرزا یحیی خان اعتمادالدوله، وزیر وقت، ساختمان و اسکلت اولیه دارالفنون را کوبید و با نظارت معمار روسی «نیکولاس مارکوف» ساختمان امروزی را بازسازی کرد. در سال ۱۳۱۷ مدرسه حقوق و طب از دارالفنون جدا شد و مدرسه از حالت آکادمیک خارج شده و به دبیرستان تبدیل شد.
دارالفنون تا سال ۱۳۵۷ به کار خود به عنوان یک دبیرستان ادامه داد ولی با پیروزی انقلاب اسلامی تغییر کاربری دارد و به مرکز تربیت معلم تبدیل شد؛ اما این پایان ماجرا نیست، پس از مدتی دارالفنون به مرکز آموزش ضمن خدمت آموزش و پرورش تغییر کاربری دارد تا این که در سال ۱۳۶۸ به‌عنوان میراث ملی ثبت شد. درب‌های دارالفنون از سال ۱۳۷۵ تا به امروز بسته است و بنا بر قول مسئولان قرار است به موزه و گنجینه آموزش و پرورش تبدیل شود.
