A Escola Estadual Senador Petrônio Portella foi inaugurada em 05 de março de 1982, pelo Excelentíssimo Senhor Governador do Estado do Amazonas, José Lindoso e Secretário de Educação, Prof. Aldo Gomes Costa em 05/03/1982, atendendo a 1073 alunos de 5ª a 8ª e 2.Grau profissionalizante a partir de 1989, com  habilitações em Eletrônica, Eletrotécnica e Mecânica de Máquinas e Motores. O curso de Enfermagem funcionou no período de 1982 a 1997, ano em que a escola foi reformada e ampliada. Reinaugurada em 1998, na presença do Governador Amazonino Armando Mendes e o Secretário Darcy Humberto Michilles. Em 2001, a Escola passou a atender somente ao Ensino Médio em tempo integral, com  um total de aproximadamente 630 alunos. Disponibilizando 18 salas de aula, um auditório, dois laboratórios (um de informática e outro de ciências), uma sala de música e outra de dança, além de um refeitório que atendia a comunidade escolar.

De 2011 a 2014, a Escola funcionou  no Centro de Educação de Tempo Integral, CETI- Áurea Braga, localizado na Av. Brasil, Compensa, para que o prédio do Bairro Dom Pedro fosse reformado.​​

No dia 09 de fevereiro de 2015, a escola voltou a funcionar no Bairro do Dom Pedro, já devidamente reestrutrado para receber as atividades de uma Escola de Tempo Integral e reinaugurado no dia 14 de setembro de 2015. 

 No dia  10 de Outubro de 2016 a escola passou a fazer parte do Programa Nacional de Fomento às Escolas de Tempo Integral - PROETI.

A partir de  2022 a escola iniciou o Ciclo do  Novo Ensino Médio para a 1 Série do EM.