民国16年（1927年），学校更名为“首都中区实验学校”，蔡元培先生题写“开校纪念”碑铭，学校成为南京市第一所公办中学。
民国22年（1933年），学校更名为“南京市立第一中学”。
民国26年（1937年），抗日战争全面爆发，学校部分师生西迁，与苏浙皖入蜀师生联合成立国立第二中学。
民国34年（1945年），学校于原址复校。
1949年新中国成立后，学校更名为南京市第一中学。
1953年，南京市第一中学被评为江苏省首批重点中学。
1998年，学校正式推行“中学导师制”。
2000年，学校获评为中国国家级示范高中、江苏省模范学校。
2004年，学校获评为首批江苏省四星级高中。
2017年11月，学校被评为中国全国文明校园。
办学规模
截至2014年1月，南京市第一中学占地面积3.2万余平方米，绿化面积1.2万余平方米，绿地率达28%，绿化覆盖率为37.5%。截至2019年4月，学校有高中教学班39个，在校学生约1900人。
截至2019年4月，学校有南京一中初中部、南京实验学校、南京求真中学、南京晓庄学院附属中学、南京一中明发滨江分校、南京一中马群分校、南京一中高淳分校、南京一中江北分校等联盟学校。
硬件设施
截至2018年1月，南京市第一中学设有校史馆、档案室、心理咨询室、医务室、行政楼、图书馆、音乐厅、天象厅、体育馆、学校食堂、学生宿舍。 [5] 其中，校史馆建筑面积约1750平方米，占地面积约600平方米，展示开放面积约1400平方米； [6] 音乐厅建筑面积244平方米，座位123个，舞台面积约100平方米； [7] 天象厅拥有不同光学系统的天文望远镜、日珥镜以及天文观测CCD等设备资源，为学生进行天文观测、探索宇宙奥秘提供条件； [8] 学校食堂共有3个餐厅，约1000个餐位； [9] 学生宿舍共有四层，男女生各两层，共计280个床位，设有空调、共用开水器、淋浴房、卫生间等公共实施。 [10]
师资力量
截至2019年4月，学校有在编教职工共213人，其中专任教师194人；正高级教师6人，副高级教师87人；特级教师7人，市学科带头人27人，市优秀青年教师39人；有博士研究生学位者3人，硕士研究生学位者45人。