苏州市实验小学的历史可以追溯到二十世纪初。
1901年1月，流亡于西安的清政府发布“变法上谕”，表示要实施“新政”。新政中有一项是“废科举，兴新学”，这就先得造就新学所需的师资和管理人才，为此于1903年颁布了开办师范学堂的章程。按章程规定，“京师及各省城”为首设地点，苏州因缘际会，办起了江苏第一所师范学堂。创办人是江苏巡抚端方，字匋斋，号午桥。（见图1）这位满大臣曾赴欧洲考察政治，又受洋务派领袖张之洞的影响，对朝廷重启新政极表赞成，因此在光绪三十年（1904）六月到苏州上任后，就聘学者罗振玉为江苏教育顾问，并委托他筹建师范学堂。（见图2）罗振玉字叔蕴，号雪堂，江苏淮安人。早年曾在上海创办农学社、东文学社，后任湖北农务局总理兼学堂监督。1901年又在上海创办《教育世界》杂志，同年被派赴日本考察教育。归国后任上海南洋公学虹口分校监督，一度在两广总督岑春煊幕中参议学务，对办新学自是擅长。他受命后，先将苏州三元坊文庙的校士馆（原紫阳书院）修缮作校舍，以安置办学人员，接着在校士馆东对面的抚标中军操场（今苏州大学医学院）建造学堂。同年十月落成，名为“江苏两级师范学堂”。“两级”指初级和优级，分别培养小学和中学教师。端方以罗振玉为学堂首任监督。

这年年底，端方调任湖南巡抚。由于他在申办学堂的奏疏内提到“更附设模范小学堂一所，以为初级师范生练习教授之地”，罗振玉据此申请到开办银二千二百两，于次年八月，选址师范学堂操场之北，建造校舍十间，创办了一所小学，名为“江苏两级师范学堂附属两等小学堂”。“两等”指初等和高等，相当于小学和初中。他兼任小学堂监督，另聘附贡生蒋宗城（粟来）为办事官。
光绪三十一年十一月初一（1905年11月27日），小学堂正式开学。其时规模初具，教室只有两间，学生六十余人。教师最初仅三人，课程却不少，设有修身、读经、国文、历史、地理、格致、算术、图画、英文，体锻、手工、音乐共十二科。修身课教材有《大学要义》，读经课学习《论语》《孟子》《尚书》和《礼记》约编，国文课则选读古文。这三门课程占每周三十六课时一半左右，看得出，仍不脱科举时代塾学的旧影。但如格致（物理、化学和生物）、美术、体育、音乐等课之设，增加了自然科学、艺术门类以及体能锻炼，显然与欧美日本近代教学的科目接了轨。由于这方面的师资紧缺，故又聘日本教习担任。当时苏州已办有几十所小学堂，但这所小学堂与众不同，它的性质是“以备师范生毕业时试教而设，亦即为师范生之预备科”（《吴县志》卷二十八）。换言之，它既是新式教育的“试验田”，又是师范生的后备队，具有示范作用。所以这座小学堂后被推为中国小学实验教育的先声。
师范学堂和附属小学堂都办得很成功，这与罗振玉擘画精详、管理有方是分不开的。但他身受儒家教育，又官任光禄寺署正，不免有浓厚的封建意识。例如《学堂章程》规定要以“孔孟为中国立教之宗”，必须“常以忠孝大义训勉各生”，他都遵行不误，甚至“于校中恭设万岁牌，朔望率诸生于万岁牌及至圣先师前行三跪九叩礼”（见罗氏《贞松老人遗稿》第六编），这都表明了新学草创期的思想局限。不过他的教育理念相当先进，如在《教育私议》中提出的以培养教员为先、派员出国留学考察、讲求体育及卫生、兴办女子教育和婴儿教育、建立图书馆及博物馆等主张，都有很大反响。尤其是对小学实验教育的开拓，功不可没，因此后人把他和端方一起作为苏州实验教育的创始人来纪念。
晚清苏州社会风气已开，但是守旧士绅仍有相当势力，他们对美国传教士在苏州大办“洋学堂”奈何不得，却对官办学堂引进“西法”横挑鼻子竖挑眼，尤其是对罗振玉和教习王国维的教育改革主张大加指责。强龙难斗地头蛇，罗振玉遂于光绪三十二年（1906）闰四月辞职。但好在没有人走茶凉，他提出的“育人为本”的办学宗旨，以及规划的行政组织、课程编制和教学方式，被视为新型小学教育的标准格局，后任监督萧规曹随，小学堂因之声誉日隆。由于学生逐年增多，校舍已难容纳，于是在1908年，经向提学使樊恭煦申请扩建，拨得款银五千两，便增建教室至八间，扩大校舍至二十八间。当时高等科学生分三级，均为单式编制，计有七十六人，初等科学生分二级，均为复式编制，一、二年级合为一班，三、四年级合为一班，计五十一人。教职员共九人。至宣统二年（1910），学生有一百四十二人，教职员十一人。按规定，高等科修业四年，初等科修业五年。这年二月，就有首届高等科十八人毕业。次年增设单级，全校共七级。学生二百零一人，教职员十二人。
自1905年到清末，小学堂监督均由师范学堂监督兼任。凡七易：罗振玉之后以次为王仁东、陆懋勋、章钰、邹福保、姚文栋和江衡。代理监督两人：一为蒋黼（1905年十月至十二月）、一为江衡（1906年一月至三月）。小学堂办事官则由蒋宗城、金鹤侪（味梅）二人担任。外聘教习有日人小野清一、高田九郎，教员有王中（植三）、金鹤清（敏君）、唐麟杰（敏之）、夏昌炽（光禹）、陆祥骐（歧声）、户文炳（彬士）。
水有源，树有根。这所不同凡响的小学堂就是苏州市实验小学的前身。

1911年10月，辛亥革命爆发，推翻了清王朝。1912年元旦，中华民国临时政府成立。1月，江苏省公署颁令江苏两级师范学堂改名为“江苏省立第一师范学校”，附属两等小学堂同时改名为“江苏省立第一师范学校附属小学校”（简称“一师附小”）。校长由省立一师校长杨保恒兼任，以周维城任附小主事。教职员二十二人，学生共八级，1913 年增至十一级。同年12月，开始改造教室、办事室等楼房十七间，重建校门于西，由燕家巷出入。（见图3）
杨保恒，字月如，上海川沙人。早年曾留学日本，归国后即投身于教育事业。1909年，他与周维城、俞子夷由江苏教育总会派赴日本考察单级教学法，后任上海单级教授训练所主任、上海视学等职，为中央教育会会员。辛亥革命后，任沪军都督府学务科长。他上任伊始，就向不正之风开刀，消除以地域门户关系录取学生等陋习。接着作了多方面改革：行政方面，不搞长官“一言堂”，而是设立校务研究会、学校教育会和教授法研究会，集思广益，开展各项教学的实验研究；师资方面，唯德才是举，遴选有周维城、谢聿修、吴研因、李凤鸣、杨卫玉、蒋倜卿、范云录、徐敬人、孙葑清等人。这些教师对小学教育都有一定的研究，有的是专家，均为一时之选；教学方面，参照美、日小学教育科目，重行编订了各科要目和教授程序。但因取消读经课，遭到地方旧势力的反对，他不为所动，不但毅然废读经书，并且将灌输封建伦常的修身课改为国民道德教育。又试行各种新的教学法，例如1914年试行的联络教授法，指定新一年级为试验级，科目分修身、读法、算术、乡土、图画、手工、游技、唱歌、谈话九科，教材以常见事物为主，各科互相联络，试行后成效显著。1915年又联合二女师附小、及吴县、常熟、吴江、昆山等地小学校，组织了国文读法及算术商榷会，并派教员范云禄、徐敬人、孙葑清等赴各县巡回演讲，扩大了实验教育的影响。

在杨校长及其同仁的努力下，一师附小完成了从改良主义新学到民主主义教育的过渡，学校面貌一新，其他小学也纷纷向它看齐。可惜他在1915年赴京主持小学教科书的编审工作时，不幸被马车撞倒，次年1月殁于协和医院。至为了纪念他对教育事业的卓越贡献，一师附小在校中建立了“保恒堂”。（见图4）今苏州市实验小学建有“保恒楼”，就是对这位实验教育的奠基人的追思。

1913年4月，主事周维城请辞，由谢聿修继任，8月又以俞子夷任主事（外出期间由王秉六代理）。俞子夷，名旨一，江苏苏州人。原为附小教师，并负责一班讲习科。他曾两度出国考察教育：1909年赴日本，1913年由江苏省教育司派赴欧美。回国后他把取来的“经”，在附小作了广泛的实验。如美国教育家克伯屈提出的设计教学法，主张教育以儿童为中心，发展儿童个性，以养成在团体生活中通力合作的精神，俞子夷觉得可行，但没有全盘照搬，他按教育部规定的教学大纲和教材，组织教师在低年级试行。这是我国最早实行设计法教学的实验，因结合中国实际，试行后影响很大。1916年，开始用“克的斯”算术片测验儿童的算术程度，这是我国以客观标准检验学习程度的发端。这年，他编写的《初小新体算术》，经商务印书馆出版，被广泛采用。1917年又变更学级编制，初等科各学年采用春秋双轨制，高等科试行按能力分别编制，都取得了良好效果。1918年，他又按检验英文书法的“桑代克书法量表”，编制了《小学国文毛笔书法量表》，以测量教学效果。这也是对西方测验法的首次引进。
1918年8月，俞子夷调任，由吴研因任附小主事。吴研因，江苏江阴人。1912年应聘为附小教员，兼任一师教育学教员。1914年，他在杨保恒、俞子夷的支持下，用语体文编写了《小学国语教科书》等系列教材，经商务印书馆出版，风行全国。但在“五四”运动之前，语体文不登大雅之堂，虽然已有《苏州白话报》《吴郡白话报》问世，但白话教材仍不为政府认可。因此教育部三次致电一师校长蒋凤梧，转请吴研因入京重编文言教材，取消白话，但他拒绝不赴。他还创作了白话校歌，由音乐教师顾西林作曲，嗣后“沧浪亭畔，古学宫旁，梧桐杨柳门墙”的歌声流传一时。1915年一师附小筹备十周年校庆之际，忽闻袁世凯操纵国会恢复帝制，他大为愤慨，便在学校成绩展览馆中设一“专制魔王馆”，以讽剌帝制回魂。此举遭到地方官员强力干涉，但他始终不屈，风骨凛然。

吴研因在担任主事期间，继续组织教师推行初等教育的改革试验。其中最突出的是试行儿童自治。1919年2月，为培养小学生的自治能力和协作精神，锻炼参与政治和社会公共事务的能力，学校参照苏州市自治制和一师“紫阳乡”自治制，成立了“三尚市”（尚智、尚仁、尚勇）自治组织，上设议会政厅，下设学艺馆、卫生局、巡察团，商店、银行、图书馆、周报社、体育场等公共机构。（见图5、图6）成立当月召开了三尚市第一次市民大会，选举了学生市长。自此，这种儿童自治的组织推行到各地，直至1949年取消。1919年又在五、六年级试行“葛雷式编制”。这是美国教育家沃特创设的，方法是把文学、算术、书法、缀法（语言文字表达）、社会、自然等科各布置一间教室，集中有关教材、教具，以启发学生研究。这是寓课业于游戏的一种教学法，试行至1927年。1920年变更学校行政组织，分全校为事务、教务及训育三部，各设主任一人。是年担任设计教学法班主任的沈百英（菊泉）通过两年实践，于1922年发表了《江苏一师附小初年级设计教学的实施报告》，对设计教学法起了推广作用。

1922年1月，吴研因调任教育司司长，由施仁夫任附小主事。施仁夫，名毓麒，江苏常熟人。1915年毕业于江苏省立第一师范学校，1918年于南京高等师范毕业后，任省立一师教务主任。他就任主事后，除了完善“三尚市”儿童自治工作，继续从事实验教育的研究。如编订《新学制小学课程》，设科目为党义、文学、书法、缀法、算术、社会、自然、卫生、工艺、美术、体育、音乐共十二科（后在高年级加入历史、地理和英文），又联合苏属各县组织了小学教育研究会，并在五、六年级试行“道尔顿制”等。道尔顿制是1922年美国教育家柏克赫斯特来华时提倡的，这种教育法打破了时间表和学级制，师生订定规约后，一切作业由儿童自由选择，教师只在有需要时加以指导。当时规定文学、算术、地理、社会、英文五科不按年级而按能力分组编制，最终以标准测验来检查成绩。此法的缺点是容易放任自流，经过三年的试验，因不成功而放弃。但是这种探索精神还是值得称道的。
1922年开始兴建附属幼稚园教室及唱游室。次年8月，幼稚园开办，后来除了抗日战争和“文革”期间两度中断外，一直延续至今。
1924年，一师附小校歌的作曲者顾西林在《教育杂志》上发表了《小学音乐教学法》一文，这是近现代研究小学音乐教学不多见的论著。

1925年11月，举行了建校二十周年纪念会，分十六馆展示成绩，以供各界人士观览。（见图7）并由沦浪同乐社（一师附小师生校友联谊组织）集资在校中西公园建立了华表。（见图8）

一师附小自成立以来，在教育先驱的辛勤培植下，成绩斐然，由此吸引了不少中外人士。如1919年美国哥伦比亚大学教授孟禄博士来校参观，对学校的管理、学生的学习精神深有印象，认为已“与欧美各国并驾齐驱”，并于1921年再次来参观。1920年，美国教育家杜威博士在胡适夫妇陪同下来校参观，也多予赞扬。据《胡适日记》1921年7月29日的记载，那天胡适第二次来参观，“与一师附属小学教员江卓群等谈小学国语文教材的问题”，“饭后参观一师附属小学的夏季实施示教班”，并对示教班的活动情况作了七百多字的描述（见《胡适全集》第二十九卷）），于此可见一师附小的影响矢量。
从1925年秋季起，学校改为六年毕业。至1927年，历任教师还有丁重宜、王莹若、王德修、江卓群、宗亮寰、许观光、陈邦彦、陈轶群、张莘农、刘骥材、蔡德恭、苏顽夫、赵欲仁、丁晓先、项竹如、吴文杰、顾品月、金有芳、陆传纹、项坚白、朱希林、顾西林、宋楚石、梅羹儒、吴雨生、李焕章、王月秋、董毅等。
1927年4月，国民党南京政府成立。8月，教育部决定在江浙两省试行大学区制，省立一师合并于第四中山大学区苏州中学，一师附小改名为“第四中山大学区立苏州中学实验小学校”。施仁夫主事改称校长。
1928年，学校又试行“克伯屈志愿学习法”。这是由教师引导，提供教材，让儿童自己确定学习目标，练习自订计划自已执行的学习方法，可以提高儿童独立思考的能力。这项试验于1937年因抗日战争而中断。又在低年级试行适合儿童个性发展的“文纳特卡速算法”，三年级起算术试用“弃九法”验算。
从上述可知，这一时期，学校对国内外特别是西方近代教育法，采用“拿来主义”，作了“摸石头过河”的多种试验，择善而从。其中好些方法均为美国教育家杜威的弟子所创，因而受到实用主义教育理论的影响。但也有自创的试验，如杨保恒的联络教学法，俞子夷在引进中联系实际的教法，吴研因改文言教材为白话等，这些试验有成功也有失败，但都有助于中国式实验教育的形成和发展。

1929年秋，大区制撤消，学校直属江苏省教育厅，更名为“江苏省立苏州中学实验小学校”，是为全国第一所省管小学。（见图9）

由于南京政府教育部要求对儿童加强“三民主义”教育，学校在常识课中添加了“公民”的内容，在分科研究方面增设了党义科。但学校制订的教育方针仍坚持两条：一、“实验新教育法，以为改进地方教育的先导”；二、“指导教生实习研究，以增进将来社会服务的效率”（见《苏中实小二十五周年纪念刊》），由此保证了实验教育的继续实施。1930年后，学校又作了几个比较试验项目，如对语文、算术两科，试行依照儿童学习能力的分组教学法，批改作文改用符号订正法，高年级书法试行分类临帖法等，留下不少成功的经验。
1931年，日本帝国主义发动“九一八”事变，侵占我东北，扶植了伪满洲国，继又蚕食华北，国势殆危。在此形势下，学校对学生除了基本训练外，又增四项应对措施：一、添设国际形势教育，二、加强爱国主义教育，三、增进防卫救护能力，四、养成学生遵守纪律、协作服务的习惯。在教育一头，开设了防卫、医药、救护常识、爱国故事、国防和失地研究、国际形势、民族英雄史略等课程；在训练一头，举行了警备、秩序、体格、劳动、俭约等方面的训练，又开展了校外活动，以增进对乡土环境和农村生活的了解。学校还组织高年级学生上街宣传抗日救国，并为抗日将士募捐。其时的教员有：蒋桂初、蒋鉴秋、蒋梅初、顾之培、陈邦彦、梅开萼。1933年，教师大大增加，计有：蒋桂初、丁味余、黄惠仁、蒋鉴秋、顾传瑜、朱震西、储夏、顾元培、茅福彝、瞿贻孙（芑丰）、徐九皋、金颂颐、梅开萼、翁燮荣、汪咏沂、邹应贤、刘诗仁、吴仲康、蒋卓慕、金润青、任雁风、曾寿康、陆平。 

1934年8月，因苏州中学不设师范，经省教育厅核准，学校改名为“江苏省立苏州实验小学校”。（见图10）仍以施仁夫为校长。是年冬，接收前宫书局房屋，开辟北校门，燕家巷东校门关闭。

1937年“七七事变”爆发，拉开了全国抗战的序幕。8月又发生日军侵沪的“八一三事变”，因战事影响，实小开学延期，继而奉命暂停，将校舍借给中国红十字会作淞沪伤兵医院。11月上海弃守，苏南危急，校方疏散师生，校长施仁夫将重要簿籍文件运送至洞庭东山保存。苏州沦陷后，避难至上海租界的苏州中学与实小部分教职员，为抵制日伪的奴化教育，议拟在租界复课。1938年8月，苏州中学王刚森等十余人，联合滨海师范、苏州实小同人，租下上海福州路53号威利翰大楼的三、四、五层楼作为校舍，成立临时的苏州中学（简称苏中沪校），附设简易师范、实验小学（简称实小沪校）。苏中沪校名义上以原苏中校长邵鹤亭为校长，实由张仲友代理。1938年底由童致旋接任代理，后发现童勾结汪伪，被师生逐出，改任杭海槎为校长。其时教职员有李锦林、徐锦青、潘冠卿、施仁夫、夏蕴文、任祖颐、薛天游、梅羹儒等五十五人。
苏中沪校于1938年9月开学。实小沪校课程设有数学、语文、自然、历史、地理等，仍以课堂教学为主。当时情况非常艰苦，因教育厅所拨经费极有限，开支主要靠学生所缴的学杂费，教师往往身兼数职。再加环境限制（三方合用十多间教室和办公室），实小沪校只设五、六两个年级。学校既无操场也无音乐室，学生只能在外滩马路上跑步、唱歌。在此情况下，教育实验已无法进行，但是学校在非常时期内，不屈于敌焰，坚持砥砺气节，并能保持较高的教学质量。这是十分难能可贵的。
1941年12月，日本向英美等国宣战，上海租界沦陷，学校奉命停办。至此，实小沪校先后有三届学生毕业，共一百二十三人。
1945年8月，日本无条件投降。10月，施仁夫等奉省教育厅之命回苏复校，同时接收了汪伪期间所设的“苏州实验小学”（原吴县草桥小学）。因三元坊原校遭日寇破坏，西面楼房、北部教室、南面宿舍及保恒堂全毁，仅存的南部教室十间和雨操场，以及北部幼稚园和五间二层楼，亦已破败。于是学校分三院：一院在三元坊，二院在公园路草桥小学，三院在鹅颈湾乐群小学。（见图11）教学用房以草桥小学为主，乐群小学为辅。

1945年1月，施仁夫调江苏教育厅任职，由教导主任瞿芑丰代理校长，次年3月正式任校长。瞿芑丰，名贻孙，江苏江阴人。1925年毕业于江苏省立第一师范学校。历任江阴、上海、苏州等地教师、校长等职，具有丰富的教学工作经验。他就任后的主要工作是重建三元坊校舍，恢复教学设施，同时保证教学工作的正常开展。至1946年秋，学校共有二十二个班，学生近一千三百人。（见图12）

1947年上半年，三元坊重建的校舍竣工。规模虽不如前，但足敷应用，于是学校迁回原址，将草桥、乐群小学先后归回吴县教育局。这年有联合国教科文组织亚洲教育参观团前来考察，对学校战后恢复之快、建设之佳，评价很高。
至1947年，学校的学级编制为：幼稚园及单级各一级，一至六年级各三班，民众教育部四班，合二级，全校共计二十二学级。学生共一千零二十三人（另，民教部学生一百四十四人）。教师共四十六人。小学课程为：团训、唱游（音乐、体育）、国语（谈话、阅读、作文、写字）、算术（笔算、珠算）、常识（公民、历史、地理、自然）和工作（美术、劳作）。
其时国民党政府腐败已极，物价飞涨，民生凋敝，许多学校发不出工资，导致中小学教师赴南京索薪请愿，于此也可见当时学校苦撑的窘况。1949年4月，苏州解放。5月，苏州市军管会派市文教局局长杨依违等到校接收。根据教育部制定的新民主主义教育方针，学校废除了训育制度，建立了研究部、经济委员会和生产节约委员会。从此，苏州实验小学翻开了历史新篇章。

1949年10月1日，中华人民共和国中央人民政府成立。1950年5月，学校划属市管，更名为“苏州市实验小学校”。仍以瞿芑丰为校长。
1950年11月，学校举行了四十五周年校庆活动。原一师附小主事、教育部初教司司长吴研因在庆祝会上提出，实验小学应以“实验研究新教育方法，创造经验，辅导地方教育”为办学宗旨，据此学校制订的教育方针是：“一、培养儿童初步的新民主主义思想及国际主义精神，爱祖国、爱人民、爱劳动、爱科学、爱护公共财物的国民公德，尚民主、守纪律、活泼、勇敢、团结、友爱等良好品质和生活习惯，二、培养儿童读、写、算应用的能力，科学常识、艺术兴趣的创造才能，以奠定为祖国建设、为人民服务的初步基础。三、培养儿童基本的体育卫生知能和习惯，以锻炼其强健的身体，康乐的精神。四、研究和试验小学教育的新设施和新方法，逐步创造经验，发展人民基础教育。”（1950年油印本《学习与改造》）这四条显示了新中国实验教育的特色，为贯彻执行，教职人员通过思想改造，批判西方资产阶级教育思想，树立新时代的教育观，开始走上小学教育新的探索之路。
这一时期学校的学级编制为：幼儿园一学级，一年级至五年级各三学级，六年级四学级，均为单式编制。一、二、三、四年级单级一学级，民教部一学级，共二十二学级。课程的设置基本不变，只是取消了团训，改常识课的公民内容为政治与时事。教材试用省编教材，1953年起一律采用中央十年制教材。
建国后的学校管理体制，实行党的统一领导，以校长为行政代表。1952年学校建立了党小组，至1953年，属南区联合小教支部领导，由邹素娥、范寿玲任书记。1956年与新苏师范附小、苏纶小学成立辅导区支部，以邹思能为书记。1959年学校始单独成立党支部，以潘毓秀为书记。自1950年到1966年上半年，历任校长有瞿芑丰（1950—1951）、嵇同耀（1951—1953）、汪咏沂（1953—1968）；副校长有汪咏沂（1951—1953）、邹素娥（1953—1955）、邹思能（1953—1954）、范寿玲（1955—1956）、潘毓秀（1956—1967）。在党的领导下，学校继承和发扬实验教育的优秀传统，在新形势下对学科教学开展了多种试验，如幻灯教育、复式教育、语文教学改革等，都取得了良好效果。
幻灯教育是用幻灯放映绘制于玻璃的图片，内容有《美帝侵华血史》《福贵翻身》《解放战争史》等九部，这是以电化手段提供形象教学的尝试，提高了教育效能。复式教育源于德国，是一个教员在同时同地教一群不同学龄儿童的方法。早在1931年秋，单班复式教学就已引进。1950 年，以黄清寰、史芸莲为代表的教师，经数十次对集镇和农村的复式教学演示，取得了很大成果。（见图13）1953年，黄清寰对单班复式教学创造了活页备课法，开创了复式教学新局面，引得国内外许多地方都派参观团来校观摩。语文教学改革是对“五段教学法”作了改进，制订了“围绕教学目的，紧扣教材内容，联系教材实际，有改、有讲、有练”的新教学原则，让学生通过动脑、动手、动口，获得扎实的基础训练，以培养费学生的自学能力。在这项教学实验中，贾福珍、居秉珍、庄杏珍三位教师分别担任低、中、高年级语文课，教学生动活泼，效果突出，时有 “三珍斋”之誉。（见图14）

在此期间，学校还试验了学制改革。1952年，在全市率先进行了五年一贯制的改革试验。1960年被市教育局确定为试点学校后，学制改革向全市推开。此外还在一年级两个班作了九年一贯制的试点工作。

其间校址有了变化：1953年2月，学校选址南门新市路建设新校舍。并组成建校委员会，1955年2月，学校从三元坊迁往新市路2号新校区。三元坊一院转让给南通医学院（今苏大医学院），幼儿园原址改为燕家巷小学。
1955年11月，首都各界开始批判胡适思想，学校也开展了对杜威和胡适的批判，以清除实用主义教育思想的影响。反之，自建国以来，一直提倡学习苏联经验，以苏联教育家凯洛夫《教育学》为典范，备课则采用苏式“课堂五段教学法”，记分改用五级记分制。至上世纪六十年代，中苏反目，苏联被指为“修正主义”，苏式教学法就此乏人问津。这种取舍是以意识形态为标准，未必正确，但在1978年“实践是检验真理的唯一标准”达成共识之前，只能照办。

不过在建国以来的十七年中，虽然政治运动频仍，多有折腾，学校的工作仍然取得了很大进展，这是主流。如1954年被市文教局定为重点小学，1958年被评为江苏省卫生先进单位，1960年又被评为江苏省先进集体，1958年教师庄杏珍赴教育部参加小学语文教材编写工作，1960年黄寰清出席全国文教群英会等，都是可喜的例证。这是党对教育工作正确领导的结果，成绩不容否定。（见图15）

1966年5月，“文化大革命”开始。因苏州市委通知小学暂不开展运劝，学校尚能维持教学秩序。继因“横扫一切牛鬼蛇神”，全国大乱，学校稳不住了，于是改为上午上课，下午“闹革命”。1967年2月，以卫秀珍为校长。其时苏州造反派夺了市委的权，学校部分教师也成立了造反组织，学校党支部工作瘫痪，群众自发改校名为“苏州市东方红小学校”。3月，开始“复课闹革命”，主要学习语文和算术，无固定教材。7月，苏城两大造反派发生武斗，因学校所在地段邻近南门交战区，于是被迫停课。1968年3月，苏州市革命委员会成立，学校再次复课。7月，经市教育局革委会批准，学校成立“东方红小学革命委员会”，以潘毓秀为校革会主任。9月，改由红旗区文教科领导。自此学校课程增加，开设政治、语文、算术，军事体育、革命文艺、劳动、常识七门。语文教材由教师赴农村、工厂作实地访问后自编。同年10月，为保证“一元化领导”，由红旗区人民桥街道接管。又为体现“工人阶级领导一切”，贯彻“开门办学”精神，以退休老工人为主的工宣队开始进驻学校。
自1968年始，根据“学制要缩短”的指示，学校实行五年一贯制（1971年至1974年间，一度改秋季始业为春季始业）。是年，附属幼儿园停办。 
1969年1月，原工宣队撤回，改由东方红丝识厂（原东吴丝织厂）工宣队进驻。其时学校与苏州中学合并为“东方红战校”。嗣后又有第三米厂、染丝厂、二六七厂等单位工宣队相继进驻。在此期间，学校在工宣队和革委会领导下开展工作。1972年，学校与苏州中学脱钩，恢复“苏州市实验小学”原名。以潘毓秀为校长，张阳为副校长（1970—1978）。课程设置恢复如“文革”前，课本采用江苏省教育厅编五年一贯制小学教材。1973年秋，鉴于已任华东师大教育系教授的沈百泉和王善彰于1968年指导崇明县“三算（心算、笔算、珠算）结合”的教改成功，便采用上海闸北版“三算”教材，着手对新一年级进行“三算”教学的研究。但因“文革”期间强调“以阶级斗争为纲”，否定十七年来的教育成果，不但实验难以进行，而且以课堂教学为中心和以教师为主导的教学原则一度被废除，教学工作始终处于混乱状态。其间既有“红小兵活动”、“大批判”、师生到工厂农村“接受再教育”等政治活动的干扰，又有“反潮流”、“交白卷”等极左思潮的冲击，再加取消了考试和升留级制度，教学质量严重下降。
1974年12月，开始兴建一字形新大楼，共三层，计十二间。次年11月竣工。1976年“文革”结束。1977年9月，工宣队撤回原单位。
十年动乱，创痛良深，但也从反面证明了极左思潮指导下的“教育革命”行不通。
1978年8月，学校复归苏州市教育局领导，附属幼儿园恢复。

1978年12月，中共中央第十一届三中全会在北京举行，全会作出了把工作重点转向社会主义现代化建设的战略决策。自此，教育工作走出低谷，学校也走上了正轨，并在改革开放形势的鼓舞下，奏响了重铸辉煌的序曲。
自“文革”结束到1979年，学校主要从事于整顿、恢复和提高。如修治被破坏的建筑设施，修理和添置运动器具，重建西厕所，增建车棚等。但更重要的是恢复“重在实验，贵在示范”的教学传统，以期重振雄风。经过全校教职员工的努力，不久初见成效：1978年3月，学校被定为江苏省重点小学，幼儿园被定为示范性幼儿园。同年10月，庄杏珍在省教育工作会议上，荣获小学特级教师资证，这都是学校迈上新路的标志性信号。
1978年10月，学校制订了教学、总务、卫生、安全等十二方面的管理制度，学校各项规章制度，又订立了自校长、主任到员工等八种岗位的工作职责和学生守则。这些改革促进了学校进一步的发展。11月，实行在党支部领导下的校长分工责任制。自此至今，学校历届党支部书记为：潘毓秀（1978—1984）、吴冠芬（1984—1986）、张稼祥（1986—1993）、徐天中（1993—2010）、朱江伟（2010—2012）、潘一涵（2012—1013）、葛戴丹（副，2009—）。历届校长为：张锦铸（1978—1984）、黄桂娟（1984—1986）、张稼祥（1986—1993）、徐天中（1993—2010）、林红（2010—）。历届副校长为：卫秀珍（1974—1983）、庄杏珍（1978—1984）、吴云霞（1984—1995）、程宗洛（1986—1992）、马揆华（1991—1992）、陶六一（1995—1997）、朱文学（1995—2000）、林红（1997—2001）、曹菊霜（2002—2006）、潘一涵（2002—）、蔡红雨（2005—）、陈刚（2006—）、苏蕙（2009—）、赵洪（2009—）、董越红（2013—）、孟丽群（2013—）。
自1980年代吹响改革开放的号角，学校为贯彻“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的指导方针，以培养有理想、有道德、有文化、守纪律的社会主义建设人才为目标，大力改进课堂教学。在这阶段的探索中，具有“择优为师”的特点。如语文采用“注音识字，提前读写”，一改“先识后读”的教法；数学采取北京马芯兰教学法所编教材作适当调整；又采上海市编《自然常识》为自然主要教材，并注意发扬“三多”——多看、多动、多说。手脑并用；音乐则学习上海音乐学院马波慧“综合音乐感”的教法，都取得了良好效果。
是金子总会发光，其时学校重又名满学林，国内外有不少团体和知名人士前来参观。国外如加拿大友人琼尤恩女士，老校友、世界名建筑师贝聿铭，日本青叶出版社，日本第二次中国劳动福利视察团，美国广播代表团，日本教师代表团，美国教育机构建筑设计代表团，日本大阪劳动组合总联合会，目本武藏野市市民友协交流团，美国阅读教育代表团等，国内则有老校友、经济学家吴大琨以及江苏、山东、上海、甘肃等地的教育单位。（见图16）1985年月11 月学校举行八十周年校庆活动时，全国各省市有一千一百七十七名教师前来观摩教学演示。

1991年，学校被苏州市教委定为体制改革试点学校后，先后制定了第一轮、第二轮《内部管理体制改革方案》，实行校长负责制、全员聘任制、结构工资制、岗位责任制和考核奖惩制。这些制度的建立和完善，使得管理机制充满了生机和活力，进一步调动了教职工的积极性和创造性。这二轮方案的施行，不但推进了各方面工作，也使学校建成具有“一流设备、一流师资、一流质量、一流校办经济”的目标有了制度上的保证。在学科研究方面，由张稼祥、王之华领衔，与北京景山学校合作进行的数学教学综合改革，就是引人瞩目的一例。（见图17）这项改革对教材内容作了重组，为使儿童牢记算理、算法，运用了把计算编成顺口溜，口诀配歌谱，编故事举例等方法，活跃了课堂教学气氛，提高了儿童学习的兴趣。

从1990年代起，为全面贯彻教育方针，全面提高教育质量，学校在实验研究方面加大了力度：一、围绕素质教育目标对课程作研究改革；二、构建发展性课堂教学模式体系，全面指导和改善教师的课堂教学；三、开展图式理论在小学语文教学中的应用研究；四、进行对浸润式双语教学的实验；五、开展对科学取向的学科教学的研究；六、以构建小学生素质发展评价体系为研究课题。这些研究取得的成果有效度高，被视为小学素质教学研究的重大突破。
其间，校长徐天中作出了重大贡献。徐天中，江苏太仓人。自1993年任党支书和校长以来，为继承并发扬学校的实验传统，本着实践“教育以学生为本，管理以学校为本”的办学理念，锐意改革，以“敢为天下先”的创新气魄，开拓出崭新局面：1993年年底，他在中国小学界最早提出“教育科研是学校发展的第一生产力”的口号，次年学校成为中央教科所教育实验研究中心实验学校。1999年，他又在《人民教育》杂志上提出了“小学校研究大教育”的理念，所谓“大教育”是指在视野、资源、课程、教师、管理六个方面都要有突破性的发展。他上任后带领全校同仁躬身实践，犹如雨催花发，自然繁英满枝。最突出的是，在上述六项研究改革中，取得了“五项率先”的办学成果：
一是率先进行课程改革实验。（见图18）为实现学生全面、和谐、主动、有个性的发展，早在1994年，学校就确定了《新世纪实施小学素质教育目标的课程实验研究》的项目，1997年被列为“九五”规划国家教委重点课题。经过七年多的研究实践，在教学目标、教材、课程设置、课堂教学方法、学生发展评价等方面都取得了显著成果。对之作鉴定的专家组认为，这项研究成果“为全国小学提供了一个依靠科学研究深化教育教学改革、提高教育教学质量、全面落实素质教学的范例”，给予了高度评价。自1999年始，学校陆续出版了一系列科研论著和实验教材：有作为国家“九五”重点图书的《小学实施素质教育课程战略研究》，以及《小学生素质发展评功价研究》《小学发展性课堂教学模式研究》，还编有《英语》《数学活动》等四种共三十六册素质教育实验教材，为全国十省市四十多所小学所使用。同时有大量有关论文在《人民教育》等杂志发表。这都表明，在小学素质教育课程改革的探索中，学校走在了前列。

二是率先建立素质教育基地。（图19）2000年，学校在风光秀丽的太湖之滨——市高新区镇湖，开辟了占地二百余亩的“绿野村”，作为苏州市中小学生素质教育的基地。“绿野村”设有科技园、养殖园、种植园和绿化生活区等，拓展了素质教育的实施空间。它为促进学生素质全面、和谐、主动发展和生动活泼发展创造了全新的载体。在“绿野村”开展的主题设计式学科教学活动、综合实践活动，不仅让学生增知添能，而且在加强协作、激发创新精神、形成完善人格等方面都提供了正能量。自2000年3月开营以来，已有两万多学生参加了基地各项活动，产生了良好的社会影响。

三是率先建立小学教育集团。（见图20）2003年12月，苏州市实验小学教育集团正式成立，这是苏州小学教育史上的大事。建立这个集团的目的，是为拓展名校发展空间，吸收民间资本和外来资本，实现跨国家、跨地区、跨学段的多元办学体制。集团内实现教师互通，教研互动，活动互学，质量互比，管理互督的生动格局，为提高办学水平、教育质量奠定了坚实的基础。初时仅以苏州市实验小学和附属幼儿园为基干，后来以合作办学的形式扩大了规模。如2004年创办相城实验小学，2007年创办沧浪新城幼儿园，2011年创办吴江明珠学校。2012年又创办了吴江明珠幼儿园。同时，这种合作形式也扩展到了国外，如2006年在新加坡合办新苏国际学校，2008年在美国合办天桥国际教育有限公司，形成了跨国办学的两大平台。此外，学校于2012年在太仓沙溪镇开辟了自控蔬果基地，与“绿野村”并列为两大基地。这样就形成了“三校、三园、两平台、两基地”的格局，开创了多元办学的新天地。

四是率先构建现代学校管理体系。（见图21）2003年，学校引进了IS09000质量管理体系，在教育领域引进这一体系，堪称创举。由此学校编制了《质量手册》《程序文件》，修订完善了行政管理、教务管理等三百余项规章制度，制定了切实可行的实施方法，建立起符合国际质量管理要求的现代学校教育质量管理体系。IS09000体系以科学、规范、精细著称，要做到很不容易。2004年6月，学校通过了由上海质量体系审核中心及美国认证机构开展的国内、国际认证，最先跨进了现代化教育管理的殿堂。

五是率先在国外联合办学。（见图22）随着中国的崛起，许多国家掀起了学汉语热，尤其是新加坡和美国，华文学习已形成热潮，在这种国际大背景下，学校把握时机，开展了国际教育交流。2002年，学校参加了苏州市“中美中小学教师交换项目”，这在苏州市小学中是第一个参加跨国交流，实现了跨越式发展。学校教师先后前往美国、新西兰、澳大利亚和新加坡，接受双语、英语培训，同时也推广了汉语教学，从中积累了丰富的教学经验。学校在重视“走出去”的同时，也注重引进优资资源，来加强校内培训。2003年，学校在教育局领导和国际交流与合作处的关心支持下，获得了“外国文教专家聘用制资格”，这在苏州市小学中也是为数不多的。通过培训，教师无论在语言交流方面还是课堂教学的能力方面，都有很大提高。2005年，学校选派教师赴新加坡交流，与新加坡南洋小学结为姐妹学校，并共同商定在新加坡成立一所推广苏州市实验小学教学经验的学校——新苏国际实验学校。2007年，学校派教师赴美国了解对方华文教育的情况，又搭建了与美国华文教育交流的平台。2008年，经过相关部门的努力，与苏州市实验小学等教育机构合作的天桥国际教育有限公司在美国波特兰市注册。这就是上述“两平台”的由来。

2005年11月，学校举办了为时三天的百年校庆活动，展示了一个世纪的办学之路及其丰硕的成果，同时也是百年实验教育的一次大检阅，活动圆满成功。（见图23）

2010年9月，学校从新市路迁往人民桥南，端文路1号校区。学校占地八十亩，建筑面积六万四千余平方米，拥有完备的现代化教育设施设备，有六十二个小学班，十八个幼儿班，共三千余名学生。
当然，更突出的是学校的办学理念、教育质量和教育成果，因此不但深受社会推崇，在全国范围享有极高的知名度，而且被国家教育部、中央教科所专家誉为“全面落实素质教育的范例”。近年来，学校先后被评为省级文明单位、教科研先进单位、德育先进单位，获得江苏省模范小学、江苏省实验小学、江苏省德育先进学校等荣誉称号；还被命名为联合国教科文组织俱乐部和中央教科所教育实验研究中心实验学校、全国优秀校长培养基地等，成为中国名校之一。
小学校卓然列为国家名校，它是当之无愧的：百余年来一脉相承的“以学生发展为本”思想，坚持不懈的教育实验研究，求真求实求精求新的办学精神，凝聚成了学校“诚信、仁爱、睿智、强健”的校训，“团结、合作、求真、创造”的校风，“勤奋、坚韧、灵活、合作”的学风和“实、精、活、新”的教风，显示了它的核心价值。再回顾百余年来的办学历程，学校人才辈出，涌现了俞子夷、吴研因、沈百英、黄寰清、庄杏珍等一批又一批全国知名的教师，向社会输送了两万多名合格毕业生，其中有世界著名的建筑大师贝聿铭、我国著名历史学家胡绳、著名经济学家吴大琨，以及十几位两院院士和政界、商界知名人士。旌旗如林，业绩喜人复骄人。近年来的成就已见上述不赘，这里仅以学校编撰的丰多著作来说，亦可见其深入探索的一斑。其中《中国名校丛书  苏州市实验小学》《小学发展性课堂教学模式研究》《小学质量管理体系建构与应用》《小学实施素质教育课程战略研究》《小学生素质发展评价研究》等十余部教育专著都已陆续出版，为教育界所瞩目，并分别获得了省、市社会科学成果奖。此外，学校教学成果也连获奖项：其中“图式理论应用于小学语文教学的实践与研究”获国家教学成果二等奖、江苏省教学成果特等奖，“发展性课堂教学模式研究”获得了江苏省教学成果一等奖。
这是一棵硕果累累的参天大树。这是一首穿越沧桑的教育史诗。这是苏州市实验小学在文化古城南郭唱响的一支壮歌。歌声嘹亮雄浑，但它只是教育现代化的前奏，未来正在期待它更加动人的华彩乐章。