Năm học 2006–2007, Sở Giáo dục & Đào tạo Đồng Tháp và Ủy ban Nhân dân huyện Tháp Mười thống nhất mở Phân hiệu Phú Điền trực thuộc Trường Trung học phổ thông Tháp Mười làm tiền đề thành lập trường trung học phổ thông thứ 5 cho huyện Tháp Mười vào năm học sau. Phân hiệu Phú Điền được đặt tạm tại ấp Mỹ Thạnh, xã Phú Điền cách huyện lỵ (là Thị trấn Mỹ An) khoảng 11km về phía Đông. Phân hiệu có qui mô 8 lớp Mười với 333 học sinh, 5 phòng học lắp ghép. Đội ngũ cán bộ quản lý, giáo viên, nhân viên chỉ có 13 người và hầu hết đều mới tốt nghiệp đại học. Đồng chí Lê Văn Tuấn, Phó Hiệu trưởng Trường THPT Tháp Mười, được phân công quản lý phân hiệu. Ngày 28/2/2007, Trường Trung học phổ thông Phú Điền chính thức được thành lập theo Quyết định số: 19/QĐ-UBND-TL của UBND tỉnh Đồng Tháp nhằm đáp ứng nhu cầu học tập cấp THPT cho con em các xã vùng sâu: Phú Điền, Thanh Mỹ, Đốc Binh Kiều (huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp) và một bộ phận HS các xã: Mỹ Lợi B, Mỹ Trung (huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang). Năm học đầu tiên 2007-2008, trường có quy mô 14 lớp với 614 HS. Đội ngũ CBQL-GV-NV chỉ có 25 thầy cô giáo còn rất trẻ cả tuổi đời và tuổi nghề. Đồng chí Lê Văn Tuấn được bổ nhiệm chức vụ Hiệu trưởng; đồng chí Trần Văn Hân, Trợ lý thanh niên Trường THPT Tháp Mười, được điều động và bổ nhiệm chức vụ Phó Hiệu trưởng nhằm tăng cường công tác quản lý trong những năm đầu. Cơ sở vật chất buổi đầu còn nhiều thiếu thốn, trường không có hàng rào bảo vệ, thiếu phòng nên phải mượn 04 phòng học của Trường Trung học cơ sở Phú Điền. Tuy nhiên, với đội ngũ CBQL, GV, NV đầy tâm huyết của tuổi trẻ, sự quan tâm ủng hộ đặc biệt của chính quyền và nhân dân địa phương, nhà trường đã đoàn kết một lòng vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành nhiệm vụ năm học. Năm 2010, Trường THPT Phú Điền long trọng tổ chức Lễ khánh thành cơ sở mới tọa lạc tại ấp Mỹ Phú, xã Phú Điền (huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp). Đây vinh dự là Công trình đặc biệt của ngành GD-ĐT Đồng Tháp chào mừng sự kiện 1.000 năm Thăng Long - Hà Nội. Kiến trúc gồm dãy 18 phòng học; dãy phòng chức năng và khu hiệu bộ đảm cho hoạt động dạy và học của đơn vị. Dù nằm giữa đồng trống nhưng với CSVC khang trang, đội ngũ GV trẻ đầy nhiệt huyết, đặc biệt được sự quan tâm sâu sắc của các cấp lãnh đạo và ban ngành đoàn thể … là nguồn động lực quan trọng cho thầy và trò quyết tâm thi đua dạy tốt, học tốt. Trường được Sở GD-ĐT Đồng Tháp công nhận là Trường Xanh - Sạch - Đẹp vào năm 2013. Sau nhiều năm nỗ lực miệt mài, Trường THPT Phú Điền vinh dự được công nhận là trường đạt chuẩn quốc gia năm 2015. Đây là trường THPT đạt chuẩn quốc gia thứ 2 của huyện Tháp Mười tỉnh Đồng Tháp. Năm 2016, từ nền tảng trường chuẩn quốc gia, trường tích cực hoàn thành tự đánh giá và được Sở GD-ĐT Đồng Tháp tổ chức đánh giá ngoài đạt mức độ 1. Trong những năm qua Trường THPT Phú Điền đã không ngừng đổi mới nội dung và phương thức hoạt động. Tiếp bước truyền thống của nền Giáo dục Đất Sen hồng, Trường THPT Phú Điền đã tiếp tục phát huy, đồng thời có những bước phát triển mới. Trên mọi lĩnh vực đều xuất hiện những tài năng trẻ, các gương sáng trong học tập và hoạt động phong trào.
