Từ năm học 1979-1980 đến năm học 1981-1982, do điều kiện khách quan nên thành phố không tổ chức thành trường nữa mà chỉ hình thành các lớp năng khiếu Văn và Toán gửi vào các trường cấp 1, 2 Hưng Dũng, Hưng Bình, Khu phố 4 (Lê Mao ngày nay); giáo viên là những thầy cô dạy môn Văn, Toán có kinh nghiệm trên địa bàn thành phố được được điều động về tham gia bồi dưỡng.
Đến năm học 1982-1983, UBND thành phố Vinh đã ra quyết định thành lập trường Năng khiếu Vinh với 7 lớp, Hiệu trưởng là thầy Đậu Khắc Tuất, trường đóng tại khu đất ở mặt đường Đinh Công Tráng (nay là Trường Mầm non Lê Mao).
Từ năm học 1990-1991, do quy mô ngày một phát triển, trường được UBND thành phố chuyển về địa điểm mới tại số 1, ngõ 9, đường Nguyễn Thị Minh Khai thuộc khối Tân Thành, phường Lê Mao. Nơi đây vốn là một cơ quan cũ với các dãy nhà cấp 4 nay được sửa sang lại phục vụ cho công tác dạy học của nhà trường.
Năm học 1997-1998, thực hiện nghị quyết TW2 khóa VIII với những yêu cầu đổi mới của ngành giáo dục, Trường năng khiếu Vinh được đổi tên thành Trường THCS Đặng Thai Mai, số học sinh của nhà trường lên đến 24 lớp với hơn 1126 học sinh.
Năm 2003, để đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ của một trường chất lượng cao trên địa bàn thành phố, đề án phát triển nhà trường đã được UBND tỉnh phê duyệt và bắt đầu xây dựng trường tại phường Hưng Dũng (nay là phường Hưng Phúc - vị trí hiện tại của nhà trường). Trường được đổi tên là trường Bán công chất lượng cao Đặng Thai Mai. Đến ngày 04/9/2006, trường chính thức được hoàn thành và đưa vào sử dụng với diện tích hơn 14.000 m2, đầy đủ các phòng chức năng, sân chơi, bãi tập đáp ứng yêu cầu dạy học.
Cuối năm 2007, thực hiện chủ trương của Bộ GD&ĐT xóa bỏ trường bán công, trường trở lại với tên cũ: trường THCS Đặng Thai Mai. Cơ sở vật chất của trường không ngừng được cải thiện ngày càng đầy đủ các trang thiết bị phục vụ cho yêu cầu dạy học trong tình hình mới theo yêu cầu của trường chuẩn quốc gia, trở thành một ngôi trường THCS khang trang, hiện đại bậc nhất thành phố.
Từ năm học 2015-2016, bên cạnh đảm nhận sứ mệnh tạo chất lượng mũi nhọn cho giáo dục thành phố, trường còn thực hiện thêm nhiệm vụ mới: làm công tác giáo dục bậc THCS cho học sinh trên địa bàn phường Hưng Phúc.
Năm học 2018-2019, trường có quy mô 29 lớp với 61 CB, GV, CNV và 1137 học sinh.
Có thể nói, trong suốt chặng đường dài với bao đổi thay, từ ngôi trường Bồi dưỡng năng khiếu Văn -Toán chỉ có 4 lớp, đến trường Năng khiếu Vinh, trường Bán công chất lượng cao Đặng Thai Mai cho đến trường THCS Đặng Thai Mai hôm nay, mái trường của chúng ta đã đi qua bao khó khăn, thử thách, gian truân. Nhưng dù trong hoàn cảnh nào, trường THCS Đặng Thai Mai cũng khẳng định được vị thế của một ngôi trường chất lượng cao trên địa bàn thành phố và trong cả tỉnh. Trường luôn là cánh chim đầu đàn trong mọi phong trào thi đua, góp phần không nhỏ trong việc đưa ngành giáo dục thành phố trở thành một trong những đơn vị dẫn đầu trong toàn tỉnh.
Với đội ngũ giáo viên giỏi, có kinh nghiệm trong công tác giảng dạy, trải qua bao chặng đường của ngôi trường Bồi dưỡng năng khiếu Vinh thuở ấy, đến thế hệ các thầy cô giáo hôm nay vẫn ngày ngày thắp sáng lên ngọn lửa đam mê trong mỗi thế hệ học trò. Trong các kỳ thi giáo viên giỏi, qua tất cả các thời kỳ, giáo viên Đặng Thai Mai luôn ở vị trí dẫn đầu, đạt được nhiều giải thưởng cao, xứng đáng với niềm tin yêu của các thế hệ học sinh, phụ huynh nhà trường.
Cũng từ mái trường này, 40 năm qua đã có biết bao thế hệ học đóng góp sức mình làm nên bảng vàng thành tích nhà trường, xứng đáng với sự quan tâm của các ngành các cấp, xứng đáng với công lao dạy dỗ của thầy cô. Các thế hệ học sinh của Trường Đặng Thai Mai luôn dẫn đầu trong các kỳ thi học sinh giỏi của thành phố, của tỉnh, có nhiều em đạt học sinh giỏi quốc gia.
Được ươm mầm từ mái trường này cho trường THPT chuyên Phan Bội Châu, có nhiều em đạt học sinh giỏi quốc tế mang vinh quang về cho gia đình, nhà trường, quê hương, tổ quốc như các em Nguyễn Huy Hoàng, Đào Anh Đức, Văn Sỹ Chí, Trần Hữu Bình Minh đạt học sinh giỏi Quốc tế môn Vật lý; Phan Nhật Duật, Hoàng Nghĩa Tuyến, Đào Thanh Hải, Phạm Thái Khánh Hiệp đạt học sinh giỏi Quốc tế môn hóa học; Trương Bá Tú, Nguyễn Cảnh Hào đạt học sinh giỏi Quốc tế môn Toán và gần đây nhất, trong năm học 2016 - 2017 em Nguyễn Cảnh Hoàng đưa Huy chương vàng môn Toán Quốc tế về cho Tổ quốc sau 19 năm chờ đợi. Đặc biệt, năm học 2017-2018, lần đầu tiên học sinh tỉnh Nghệ An có sản phẩm KHKT đạt giải quốc gia, được tham gia dự thi Quốc tế tại Hoa Kỳ cũng đều là học sinh từ trường Đặng, đó là em Phùng Văn Long và Mai Nhật Anh.
Rất nhiều học sinh cũ của trường đã thành công trong cuộc sống, giữ nhiều cương vị quan trọng trong các lĩnh vực xã hội góp phần xây dựng và phát triển đất nước, tiếp tục thắp sáng truyền thống hiếu học của quê hương. Phát huy truyền thống của các thế hệ đi trước, học sinh của trường Đặng Thai Mai hôm nay tiếp tục viết tiếp, làm dày thêm trang sử vàng thành tích nhà trường.
Trong quá trình xây dựng, trưởng thành, trường THCS Đặng Thai Mai đã đạt được những thành tích nổi bật thật đáng tự hào: Năm 2009 đạt chuẩn Quốc gia và tiếp tục được công nhận lại vào năm 2017; Năm 2010 trường đạt đơn vị văn hóa; Năm học 2011-2012 được UBND tỉnh tặng Cờ thi đua hoàn thành xuất sắc, toàn diện nhiệm vụ công tác, dẫn đầu phong trào thi đua yêu nước. Năm học 2013-2014, được Thủ tướng chính phủ tặng bằng khen, Bằng khen của tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam, Bằng khen của Bộ GD&ĐT... Năm học 2016-2017, nhà trường được Chính phủ tặng cờ Đơn vị xuất sắc trong phong trào thi đua. Liên tục nhiều năm liền, nhà trường được UBND tỉnh công nhận Tập thể lao động xuất sắc...
40 năm qua không chỉ là một chặng đường phát triển, 40 năm qua còn là sự gắn bó sâu nặng nghĩa tình.của các thế hệ cán bộ, giáo viên, học sinh. Tự hào về trường, chúng ta quyết tâm phát huy những thành tích đã đạt được, tiếp tục phấn đấu giữ vững thương hiệu của một ngôi trường chất lượng dẫn đầu của thành phố Vinh, của tỉnh Nghệ An và còn hướng tới khẳng định tầm vóc của một ngôi trường có chất lượng giáo dục cao của đất nước.