Vuonna 1924 perustettu Hämeenlinnan kuusiluokkainen tyttökoulu muutettiin yhdeksänluokkaiseksi tyttölyseoksi vuonna 1933. Valtion kouluksi tyttölyseo pääsi 1.9.1955 alkaen. Tyttölyseon nimi muuttui yhteislyseoksi vuonna 1974 ja Kaurialan lukioksi vuonna 1976. Oma koulutalo tyttökoululle valmistui vuonna 1928 Kaurialaan. Koulurakennus edustaa tyyliltään 1920-luvun klassismia, ja sen piirustukset ovat arkkitehti Toivo Salervon käsialaa. Salervo suunnitteli myös koulun vuosina 1935–1936 rakennetun lisäosan, joka pidensi rakennusta kymmenellä metrillä Erottajankadun suuntaisesti. Koulun pitkäaikaisena johtajana vuosina 1925–1963 toimi rehtori Kyllikki Sarlin.