Kool sai alguse 1587. a, kui Rootsi kirikutegelane DUBBERCH Lihula kirikut viseerides andis korralduse koolmeistri palkamiseks. 16. sajandi lõpul tegutses alevikus linnakool, 17. sajandi lõpul köstrikool; Põhjasõja ajal koolitöö soikus katku ja sõja tõttu.
1728. a avati pastoraadihoones rahvakool, kuid see tegutses lühikest aega. Enne avaliku algkooli avamist õpetati lapsi kodudes.
18. mail 1786. a alustas Lihulas tööd algkool, kus käimine muutus kohustuslikuks! Seda tuleb lugeda ka järjepideva koolitöö alguseks.
Esimene õpetaja oli GEORG CHRISTOPHOR LIEBETRAU, kes sai õpetamise tasu 50 rubla aastas. Järgmise 10 aasta jooksul oli ametis 7 õpetajat. Ligi 30 aastat juhatas kooli KARL FRIEDRICH PFAU. Kooliõpetaja amet ei olnud kerge, lapsed puudusid tihti ja lapsevanemad ei allunud korraldustele. Kroonikas on kirjas: “Lihula alev on koht, kus igaüks teeb, mida mõtleb ja tahab, kus ainult kohtuniku vitsapundar vastuhakkajaid vaos hoiab.”
30. augustil 1860 osteti Lihula elanikelt korjatud rahaga koolile oma maja, kus töötas 3 klassi. Seda maja tuntakse “Seamäe” koolimaja nime all.
Aastail 1871-1882 juhatas Lihula algkooli õpetaja JAKOB PÄRN. Lihulast kirjutas Pärn Jakob Hurdale: “Siin on veel pimeduse riik kesk pääva ajal ja häda sellele, kes julgeb küünalt kuskil põlema süüdata.” Raskusi trotsides viis Jakob Pärn kiratseva kooli peagi heale järjele. Vastuolude tõttu pastori ja mõisnikega pidi Jakob Pärn 1882. aasta kevadel Lihulast lahkuma.
1917. a võeti kohaliku Kooliõpetajate Seltsi algatusel koolis õppekeeleks eesti keel. 1918. a muutus kool kuueklassiliseks.
1919-1920 oli koolis 212 õpilast ning 7 õpetajat, töötas ka 7. klass. Riigil ei olnud raha palkade maksmiseks ja mõnel aastal oli koolis ainult 3-4 õpetajat.
1919-1938 juhatas kooli AUGUST KALJU, tõeline maa sool, rahvavalgustaja, kooli- ja kultuurielu edendaja.
Koolitöö toimus kolmes majas “Seamäe”, Annuse ja vene apostliku õigeusu kiriku kõrval majas.
1. septembril 1937 valmis uus koolimaja Tallinna mnt 25. Õppetööd alustati kolme õpetaja ja 123 õpilasega liitklassides.
Vabariigi Presidendi otsus nr 65 :”Avada Sihtasutise “Lihula Erakeskkooli” poolt ülalpeetav õigustega erareaalkool Lihulas nimetusega “Lihula Erareaalkool”, milles avada arvates 1. augustist 1938 üks I klass, arvates 1. augustist 1939 üks II klass ja arvates 1. augustist 1940 üks III klass ja võtta tähendatud kooli õppejõudude palgad riigi kanda Õppejõudude tasude seaduses ettenähtud ulatuses”. Alla kirjutanud
Vabariigi President K. Päts, peaminister K. Eenpalu ja haridusminister A. Jaakson.
23.oktoobril 1938 toimus Lihula Erareaalkooli pidulik avaaktus. See kuupäev tähistab Lihulas keskhariduse andmise algust.
1938. a muutus kool Lihula Erareaalkooliks. 1938/1939 õa lahkusid Lihulast kõik endised õpetajad ja tööle tulid uued. Kooli hakkas juhatama HERMAN RAJAMAA.
1940.aastast töötab Lihulas keskkool, mis aastail 1941-1944 tegutses gümnaasiumina. Kooli juhatas GUSTAV TOOMING. I lennu lõpetas 1943. a kevadel 19 õpilast.
1964. aastal valmis kooli praegune koolihoone Jaama tn 9, kus õppis 450 õpilast 16 klassikomplektis. Endises koolihoones, Tallinna mnt 25, töötas 1964 – 1988 kooli internaat. 1986. a 1. augustil avati hoones Lihula Lastemuusikakool. Kuni 2006. aasta 1. septembrini õppisid majas algklasside õpilased.
Koolihoone valmimise järel paigutati maja ette muruplatsile mälestuskivi eestimeelsele Lihula Elementaarkooli juhatajale Jakob Pärnale.
1968. aastal paigutati koolimaja seinale KUKK – PÄIKESEKELL, mille autor on JAKOB KIPPER. See muutus kooli embleemiks.
1947 – 1980 olid koolis ka venekeelsed klassid. Enim õpilasi oli 1972/1973 õa, mil I-VIII klassis, 8 klassikomplektis, õppis 154 vene õppekeelega last.
1995. aastast nimetati Lihula Keskkool Lihula Gümnaasiumiks.
1996. a valmis kooli spordimaja.
1998. a 1. septembrist moodustati “Tootsi klass”, 1998/99 õa oli õpilasi klassis 18.
2005. a septembrist võeti kasutusele akustiline koolikell ja hakkas taas tööle kaasajastatud kooliraadio.
2006. a septembrist võeti kasutusele internetipõhine õppeinfosüsteem “eKool”.
2006. a septembrist on õpilaste kasutada tänapäevane arvutiklass 24. töökohaga. Arvutiõpetuse tunnid toimuvad 1.-12. klassini. Igas ainekabinetis on õpetajale kasutamiseks arvuti.
Alates 1. septembrist 2006 tegutseb Lihula Gümnaasiumi õppe-, töö- ja olmekeskkonna kindlustamisega SA Lihula Vara. 1998-2008 on investeeritud 15 miljonit krooni. Koolimaja sai katuse, aknad, puidust korvpalliväljaku, renoveeriti söökla, õppeklasse, muud kooliruumid ja spordimaja.
18. mail 2006 tähistasime kooli 220. aasta sünnipäeva.
2008. aasta kevadel lõpetas kooli 66. lend. Koolil on 1555 vilistlast, kellest 9 on tunnustatud kuldmedaliga ja 50 hõbemedaliga. 2008/2009 õa õpib koolis 264 õpilast, keda õpetab 15. klassikomplektis 37 õpetajat.
23. oktoobril 2008 tähistasime keskhariduse andmise 70. aastapäeva.
28. mail 2011. aastal tähistasime kooli 225. aastapäeva.
2011. aastast jagame koolis toimuva kohta informatsiooni lisaks kooli kodulehele ka Facebooki kaudu. Paljud õpilased, vilistlased, õpetajad ja lapsevanemad on Facebooki aktiivsed kasutajad. Lisaks peavad paljud klassijuhatajad lihtsamaks infovahetamiseks klassiga ka erinevaid blogimise võimalusi.
2012. aasta sügisest avati Lihula gümnaasiumis väikeklass. Väikeklass on loodud hariduslike erivajadustega, peamiselt LÕK õpilastele. Klassis õpetab viit õpilast eripedagoog.
Samal sügisel alustas LG-s taas, oma katkenud kooliteed 22 täiskasvanud õpilast. Lihula gümnaasium võimaldab omandada gümnaasiumi haridust mittestatsionaarses õppes. Õppetegevus toimub kahel päeval nädalas.
Lisaks, on ametlikult aastast 2012. koolil olemas oma remonditud 8 voodikohaga õpilasmajutus.
2013. sügisel tähistasime 75. keskhariduse omandamise aastat Lihula koolis. Juubelit jääb mälestama kooli ette rajatud lipuväljak ja pink, mis on pühendatud Lihula kooli õpetajatele.
Manalateed läks mitu kooliga seotud olulist vilistlast ja õpetajat: Lembitu Varblane, Erich Rannu ja Loit Somp, õpetajatest Luigi Koik.
2018. aasta 1. jaanuarist kuulub Lihula Gümnaasium seoses riigis toimunud haldusreformiga Pärnumaa koolide hulka.