深圳市第二职业技术学校的前身是1984年10月市政府批准成立的“深圳市业余中等文化学校”，1988年5月更名为“深圳市业余中等专业学校”，1992年更名为“深圳市成人中等专业学校”，职责任务转变为实施成人中等专业学历教育和职业岗位培训。为缓解我市高中学位不足的难题和初中毕业生就业前的职业技能教育问题，深圳市成人中专从1993年秋季开始招收初中应届毕业生，实施全日制高中阶段职业技术学历教育。至2007年，深圳市成人中专为深圳市经济和社会发展培养了一批实用型建设人才。但是原深圳市成人中专存在着办学条件差、校园占地面积小、无运动场地、校内没有实训基地和实习设备等问题，学校的持续发展受到极大制约。在市委、市政府和市教育局等部门的高度重视和关怀下，2007年，市教育局专门成立“深圳市成人中等专业学校改革与发展”调研组，形成了《深圳市成人中等专业学校改革与发展调研报告》，提出了将成人中专更名、改制、迁址组建深圳市第二职业技术学校的设想，制定了《深圳市第二职业学校组建方案》。考虑到深圳市成人中等专业学校的办学现状，市教育局经过认真研究，决定在成人中专的基础上，组建一所规模较大、特色鲜明、灵活开放的寄宿制国家级示范性中等职业学校。
2008年7月，深圳市成人中专学校正式更名为“深圳市第二职业技术学校”。建制由副处级提升为正处级，经费形式由市财政差额拨款变为市财政全额拨款。市政府在深圳用地紧缺的情况下，划拨占地面积达118600平方米的原广东建华学院的旧址作为新校址；在事业单位编制严格控制的情况下，将人员编制数增加到117名，并投入巨资建设大规模、寄宿制、现代化的职业学校。该校将承担起实施高中阶段职业技术学历教育、深圳市劳务工专业技术培训和对口扶贫地区职业学校联合办学，并开展职业类学校示范性教学教改实验等主要职能和任务。学校学制为3年，面向全市择优录取招收初中毕业生。
学校按照“大规模、寄宿制、现代化”的要求高起点配置资源，以服务为宗旨，以就业为导向，逐步建立适应经济发展需求、专业结构合理、灵活开放、特色鲜明的现代职业技术教育体系，运用先进教学手段，采取多元化办学模式，致力培养一专多能的复合型初、中级技能人才及新型专业人才。
