Pierwsza wzmianka o szkole parafialnej w Ćmielowie pochodzi z 1592 roku. Od 1610 roku była w Ćmielowie szkoła i bakalarz. W późniejszym okresie nie było stałej szkoły, akta z 1748 i 1792 roku podają, że miejscowy proboszcz utrzymywał nauczyciela, a rodzice wspierali go w tym w miarę swoich możliwości. Dopiero w 1836 roku w miejsce zlikwidowanej szkoły parafialnej powstała przy ulicy Kościelnej (obecnie ul. Ostrowiecka) szkoła, która przetrwała do początków dwudziestego stulecia.

Określenie szkolnictwo podstawowe używane jest dopiero po II wojnie światowej, wcześniej przed odzyskaniem niepodległości szkolnictwo to nosiło miano szkoły elementarnej, a w okresie międzywojennym "szkoły powszechnej". W szkole elementarnej w jednej sali jednocześnie uczyły się 4 oddziały- wstępny, pierwszy, drugi i trzeci. Z poszczególnego domu mogło do szkoły uczęszczać tylko jedno dziecko przeważnie ośmio lub dziewięcioletnie. Pozostałe dzieci mogły uczyć się tylko prywatnie . W okresie jednego roku 1909-1910 uzyskując pożyczkę od władz oświatowych i pomoc ludności w postaci czynów społecznych wybudowano nowy budynek dla szkoły. Wówczas władze zatwierdziły szkołę już jako dwuklasową po cztery oddziały, w której pracowało kilku nauczycieli z ministerialnym programem nauczania w/g instrukcji z 1875 roku. Była to pierwsza wzorcowa szkoła w guberni radomskiej, która zaczęła pracować w/g tego systemu nauczania. Do wybudowania nowego budynku w 1910 roku w szkole uczyło się 150 uczniów, a po wybudowaniu nowej szkoły w 1911 roku było około 300 uczniów. Uczono w języku rosyjskim, tylko religia i język polski były prowadzone w języku ojczystym.

W okresie międzywojennym funkcjonowała 7-klasowa szkoła podstawowa, w której uczyły się dzieci z Ćmielowa oraz szkół czteroklasowych z Jastkowa, Buszkowic, Krzczonowic. Należy nadmienić, iż w tym okresie powstała szkoła w Przepaści.

W czasie II Wojny Światowej szkoła została zlikwidowana przez niemieckich okupantów. Podczas gdy w budynku przebywało czasowo wojsko niemieckie nauka odbywała się w tzw. "ochronce" oraz w budynku zastępczym obok obecnej poczty. Po wyzwoleniu szkoła wznowiła działalność i funkcjonowała w dawnym budynku do roku 1957.

W 1950 roku powstał Komitet Budowy Szkoły, którego celem było wybudowanie budynku dla liceum. Przewodniczącą komitetu została pani Zofia Granat późniejszy dyrektor Liceum Ogólnokształcącego w Ćmielowie. Kiedy budynek przy ulicy Długiej został wykończony władze zadecydowały, iż będzie się w nim mieściła szkoła podstawowa, a liceum przejmie stary budynek po szkole podstawowej.

W roku szkolnym 1957/1958 szkoła podstawowa przeniosła się do nowego budynku, w którym naukę pobierało około 1100-1200 uczniów w systemie trójzmianowym. Szkoła w tym budynku funkcjonuje do dnia dzisiejszego. Budynek szkoły został znacznie zmodernizowany szczególnie po przejęciu prowadzenia szkół przez samorząd Gminy Ćmielów od roku 1996. Za najważniejsze inwestycje należy uznać wybudowaną w 2010 r. halę gimnastyczną i duży plac zabaw w ramach projektu „ Radosna Szkoła w 2011 r.