Budynek Liceum powstał w 1905 przy ówczesnej ulicy Szkolnej (dziś Piłsudskiego) jako szkoła dla dziewcząt. W 1908 szkoła została podniesiona do rangi liceum. W 1920 władze podzieliły rozbudowującą się placówkę na dwie odrębne jednostki – szkołę dla chłopców i dziewcząt. Szkoła dla dziewcząt pozostała w dotychczasowym gmachu, gdzie mieściła się do końca II wojny światowej. Szkołę dla chłopców przeniesiono do budynku przy ulicy Yorckstrasse (Kościuszki) 20.
Po 1945
Po II wojnie światowej Ełk wszedł w skład Polski. We wrześniu 1945 w budynku obecnego I LO ustanowiono Państwowe Gimnazjum Koedukacyjne. We wrześniu 1946 szkoła zmieniła nazwę na Państwowe Gimnazjum i Liceum Ogólnokształcące. 26 kwietnia 1948 szkoła otrzymała sztandar, którego fundatorem był komitet rodzicielski. W maju 1948 zlikwidowano gimnazjum i liceum, a wprowadzono jednolitą Szkołę Ogólnokształcącą Stopnia Podstawowego i Licealnego. 23 czerwca 1965, z okazji 20-lecia, szkoła otrzymała nowy sztandar z dewizą „Ojczyzna-Nauka-Praca” i nadano jej imię Stefana Żeromskiego. W 1976 utworzono Zespół Szkół Ogólnokształcących im. Stefana Żeromskiego, LO dla Pracujących i Średnie Studium Zawodowe. Od października 2004 szkoła nosi nazwę I Liceum Ogólnokształcące im.