สภามหาวิทยาลัยทักษิณ ในคราวประชุมครั้งที่ 11/2551 ได้เห็นชอบในหลักการในโครงการจัดตั้งโรงเรียนสาธิตแห่งมหาวิทยาลัยทักษิณ โดยให้ไปจัดทำรายละเอียดของโครงการให้มีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น

สภามหาวิทยาลัยทักษิณ ในคราวประชุมครั้งที่ 7/2552 ได้มอบให้อธิการบดีนำข้อเสนอแนะไปพิจารณาปรับปรุงข้อบังคับ และเสนอสภามหาวิทยาลัย พิจารณาในการประชุมครั้งถัดไป โดยมีข้อสังเกตและข้อเสนอ ควรมีประกาศจัดตั้งโรงเรียนสาธิตแห่งมหาวิทยาลัยทักษิณ ก่อนที่จะมีข้อบังคับมหาวิทยาลัยทักษิณ ว่าด้วย โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ พ.ศ. 2563

สภามหาวิทยาลัยทักษิณ ในคราวประชุมครั้งที่ 4/2559 มีมติมอบอธิการบดี หารือร่วมกับคณบดีคณะศึกษาศาสตร์เพื่อปรับปรุงรูปแบบ (ร่าง) โครงการจัดตั้งโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัย ทักษิณ และเสนอสภามหาวิทยาลัยพิจารณา

สภามหาวิทยาลัยทักษิณ ในคราวประชุมครั้งที่ 3/2560 ได้อนุมัติในหลักการให้จัดตั้งโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ ตามเสนอ

สภามหาวิทยาลัยทักษิณ ในคราวประชุมครั้งที่ 4/2562 ได้อนุมัติให้จัดตั้งโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ ให้เป็นหน่วยงานในกำกับของมหาวิทยาลัยทักษิณ เพื่อปฏิบัติภารกิจของมหาวิทยาลัยด้านการพัฒนาทรัพยากรมนุษย์สนับสนุนการผลิตบัณฑิตทางการศึกษาและเป็นหน่วยสนับสนุนภารกิจอื่นของมหาวิทยาลัย โดยให้มีผลตั้งแต่วันที่ 4 พฤษภาคม 2562 เป็นต้นไป

สภามหาวิทยาลัยทักษิณ ในคราวประชุมครั้งที่ 1/2563 มีมติให้ปรับรายละเอียดโครงการโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ เพื่อให้เป็นไปตามเจตนารมณ์ในการจัดตั้งโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ เป็นหน่วยงานในกำกับของมหาวิทยาลัย ที่มุ่งสร้างเยาวชนที่เป็นคนดี มีศีลธรรม จริยธรรมและเป็นคนเก่ง ที่เท่าทันทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 และเพื่อให้ผู้เกี่ยวข้องได้นำโครงการจัดตั้งโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ เป็นคู่มือในการปฏิบัติงานและสามารถรับนักเรียนได้ทันภายในเดือนพฤษภาคม 2564

โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณได้จัดการเรียนการสอนโดยมีนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 จำนวน 113 คน และนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 จำนวน 70 คน โดยใช้อาคารเรียนรวม 3 มหาวิทยาลัยทักษิณ วิทยาเขตพัทลุง เป็นสถานที่จัดการเรียนการสอน

สภามหาวิทยาลัยทักษิณ ในคราวประชุมครั้งที่ 5/2566 มีมติให้โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ อยู่ในส่วนงานอื่น และเปลี่ยนชื่อเป็น “โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ ฝ่ายมัธยม” (Thaksin University Demonstration Secondary School) โดยมีผลตั้งแต่วันที่ 9 กันยายน 2566

ได้พัฒนามาตรฐานการเรียนรู้ วางแผน ตรวจสอบทบทวน จัดทำและพัฒนาหลักสูตร ประสานงานวิชาการ และนำหลักสูตรไปใช้ให้ผู้เรียนได้พัฒนาสมรรถนะและการเรียนรู้เต็มตามศักยภาพ โดยประเมินและวิเคราะห์หลักสูตรระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2567 โดยแยกแผนการเรียนออกเป็น 3 แผน (แผนการเรียนวิทยาศาสตร์สุขภาพ แผนการเรียนวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและวิศวกรรม และแผนการเรียนวิทยาศาสตร์ มนุษยศาสตร์ และสังคมศาสตร์) และเน้นการจัดการศึกษาแบบยืดหยุ่น ที่สามารถค้นหาตัวเองจากมวลประสบการณ์ต่าง ๆ ทั้งภายในและภายนอกสถานศึกษา

ได้รับการประกันคุณภาพภายนอก (พ.ศ. 2567 – 2571) จากสำนักงานรับรองมาตรฐานและประกันคุณภาพการศึกษา (องค์การมหาชน) : สมศ. ระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน

ต่อมาในปี 2568 ได้ปรับปรุงและพัฒนาหลักสูตรระดับมัธยมศึกษาตอนต้น ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2568 และหลักสูตรระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย ห้องเรียนเตรียมวิศวกรรมศาสตร์ พ.ศ. 2568 ซึ่งเป็นห้องเรียนที่เกิดจากความร่วมมือระหว่างโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ ฝ่ายมัธยม และคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยทักษิณ คณะผู้บริหาร นักวิชาการศึกษา หัวหน้าฝ่ายวิชาการ และครูหัวหน้ากลุ่มสาระ ร่วมกันวิเคราะห์ทบทวน ปรับปรุงหลักสูตรสถานศึกษา เพื่อตอบสนองต่อนโยบายและความต้องการของผู้เรียนเพื่อพัฒนาสมรรถนะอย่างเต็มศักยภาพ