1920 m. rugpjūčio 20 d. švietimo ministro įsakymu Kaune veikusi 6 klasių miesto mokykla perorganizuota į 3-ąją valstybinę gimnaziją. Nuo tada ir prasidėjo mūsų mokyklos istorija.
Mokykla ne kartą keitė pavadinimą: 1924-1928 m. vadinosi 2-ąja valstybine gimnazija, 1928-1936 m. – 3-ąja valstybine gimnazija, 1940 m. spalio 1 d. mokykla pavadinta 3-ąja vidurine mokykla, nuo 1946 m. – 3-ąja mergaičių vidurine mokykla. Po kelių metų atsisakyta atskiro berniukų ir mergaičių mokymo praktikos, mokyklai grąžintas 3-osios vidurinės mokyklos pavadinimas.
Ilgokai mokykla neturėjo savo pastato, nuomojo patalpas Prezidento, Maironio, Kęstučio gatvėse. Didėjant mokinių skaičiui, patalpos gimnazijai darėsi per ankštos. Tik 1937 m. duris atvėrė dabartinis mokyklos mūras Aukštaičių gatvėje.
1954 m., įamžinant poetės Salomėjos Nėries atminimą, mokyklai suteiktas Kauno Salomėjos Nėries vidurinės mokyklos vardas. Po metų mokykloje įkurtas poetės muziejus, veikiantis iki šiol.
2010 m. mokyklai skirtas Kauno Gedimino sporto ir sveikatinimo vidurinės mokyklos vardas.
Pagal Kauno miesto savivaldybės bendrojo lavinimo mokyklų tinklo pertvarkos 2012-2015 m. bendrąjį planą ir 2015 m. įvykus vidurinio ugdymo programos akreditacijai, nuo 2015 m. liepos 1 d. mokykla reorganizuota į Kauno Gedimino sporto ir sveikatinimo gimnaziją.
