Narva Vanalinna Põhikool asub hoones, kus asus vanim õppeasutus Narvas. Hoone on ehitatud 18. sajandil ning on tähtis Eesti Vabariigi ajalooline mälestusmärk.19. sajandil kuulus praegune Narva Vanalinna Põhikooli hoone kaupmees Grosslotbile, edaspidi kaupmees Ritterile ja viimaks Narva komandandile parun Veliole. Viimase käest ostis selle haridusministeerium kõrgema kreiskooli tarbeks. Kui aga Narvas 1875. aastal asutati 4-klassiline progümnaasium, toodi see 1877. aastal sellesse majja üle.

1877. aastast peale töötas kool 8-klassilise klassikalise gümnaasiumi programmi järgi. 1919. aastal eraldus iseseisvaks kooliks Vene gümnaasium. Kool jätkas 8 klassilise eestikeelse ühiskoolina. Aastatel 1919 –1924 oli eestikeelsel gümnaasiumil mitu nime: Narva 1. Reaalgümnaasium, Narva Eesti Gümnaasium, Narva 1. Ühisgümnaasium.

30-ndatel aastatel töötas kool gümnaasiumi seaduse alusel.

II Maailmaasõja ajal evakueeriti kool Vändrasse. 1944. aastal hakkas tööle A.S. Puškini nimeline Narva 3. Kool, mis kandis alates 1996. aastast Narva Vanalinna Kooli nime.

1. augustil 2000. aastal asutas Eesti Haridus-ja Teadusministeerium Narva Vanalinna Riigikooli, mis on Haridus- ja Teadusministeeriumi alluvuses varase keelekümbluspõhimõtetel tegutsev õppeasutus.

Kool avati põhjusel, et Narva on geograafilise asendi tõttu piirilinn ja paljurahvuseline linn. Narvas puudub eestikeelne suhtluskeskkond. Leiti, et keelekümblusmeetodil õppimine loob head võimalused selleks, et muu emakeelega õpilane oleks ühiskonnapädev ja valdaks eesti keelt oma emakeelele ligilähedasel tasemel, jättes võimaluse emakeelse hariduse omandamiseks ja oma kultuuri säilitamiseks.

Aastatega noor kool kasvas ning õpilaste ja nende vanemate  ning pedagoogilise personali tungivaks sooviks sai gümnaasiumi loomine.

Alates 01.09.2009 Narva Vanalinna Riigikool tegutseb gümnaasiumina (HTM ministri T.Lukase käskkiri nr 117 27.02.2009).

Kool on praktikabaasiks Tartu Ülikooli Narva Kolledži tudengitele ja korraldab seminare ning koolitusi keelekümblusest sellest huvitatud õppeasutustele.

Kool on aastatega kasvanud ja kujunenud kaasaegseks konkurentsivõimeliseks, head haridust andvaks kooliks.

Kool tänapäeval

Alates 1. septembrist 2023 pakutakse koolis ainult põhikooli haridust ja kooli nimi muutus Narva Vanalinna Põhikooliks.

Narva Vanalinna Põhikool tagab õpilastele hea eesti keele oskuse, heal tasemel aineteadmised, emakeele valdamise venekeelse kooli tasemel ning võõrkeelte oskuse. Kool toetab multikultuurilise õpi- ja arengukeskkonna kujunemist. Alates 1. kuni 9. klassini rakendatakse kooli õppetegevuses keelekümblusmetoodikat.