SMA Negeri Ambulu berdiri sejak tahun 1965 yang beralamat di jalan Suyitman 35 Ambulu. Sedangkan yang menjabat sebagai kepala sekolah di SMA FIP UNEJ pada waktu itu adalah :
1. tahun 1965 – 1978 Drs. Hery Soetantoyo
2. tahun 1968 – 1976 Drs. Hafid Trajoso
3. tahun 1976 – 1979 Drs. Iswadi
Selanjutnya pada tanggal 1 April 1979 SMA FIP UN
EJ berubah stasusnya menjadi SMA Negeri Ambulu dengan SK Mentri Pendidikan dan Kebudayaan RI No.0109/O.1979/Tanggal/Bulan/Tahun; 3 September 1979. Perubahan tersebut juga mengakibatkan perubahan kepala sekolah, sebagai berikut:
1. Tahun 1979 – 1981
Soehartoyo
2. Tahun 1981 – 1993
Kadam Soedarmodjo
3. Oktober 93 – Januari 94
Drs. Karto
4. Tahun 1994 – 1995
Drs. Sami’an
5. Tahun 1995 – 1998
Drs. Djupriyanto
6. Tahun 1998 – 2003
Drs. I Wayan Wesa A., M.Si
7. Tahun 2003 – 2013
Drs. S a r b i n i, M.Si
8. Tahun 2013 - 2015
Drs. Aunur Rofik, M.Pd
9. Tahun 2015 - sekarang
Drs. MOCHAMMAD IRFAN, M.Pd
Sejak perubahan status dari SMA FIP UNEJ menjadi SMA Negeri Ambulu pada tahun 1979, SMA Negeri Ambulu di Jalan Candradimuka No. 12 Ambulu, dengan luas tanah 11,516 meter persegi. Dan sejak tahun 1994 dengan berlakunya kurikulum 1994 terjadi perubahan nama dari SMA Menjadi SMU, sehingga SMA Negeri Ambulu sekarang menjadi SMU Negeri Ambulu 1 Ambulu. Kemudian tahun 2003 sampai sekarang nama SMU Negeri 1 Ambulu berganti lagi dengan nama SMA Negeri Ambulu dengan alamat Jalan Candradimuka No. 42 Ambulu
