Az iskolát a jelentős számú evangélikus lakosság szándéka szerint 1806-ban alapították Sárszentlőrincen. Az intézmény elé kettős célt állítottak: egyrészt hazafias érzelmű, a nyelvben jártas tanítók képzését, másrészt a továbbtanulni vágyó ifjaknak megfelelő műveltség nyújtását.
1806 és 1853 három évfolyamú kisgimnázium volt. Ebben az időben, 1831-33 között volt itt kisdiák Petrovics Sándor. A lőrinciek ma is őrzik a nagy költő emlékét. 1870-ben a Völgység akkori virágzó fővárosába, Bonyhádra telepítették át, majd 1935-ben átadták az idős fákkal díszes belső udvar egyik ékességét, az internátus új épületét.
Az államosítás után, 1949-ben az intézmény felvette egykori kisdiákja, Petőfi Sándor nevét. Mindvégig magas szintű képzés jellemezte a gimnáziumot, így méltán büszkélkedhet híressé vált tanítványaival: 4 püspök, több akadémikus, egyetemi tanár, író, költő, orvos (Ordas
Lajos, Cserháti József, Mayer Mihály, Illyés Gyula, Sass István, Balassa János, Lotz János, Mőcsényi Mihály, Tamás Menyhért, Nusser Zoltán stb.) került ki az iskolából.
Az állami gimnázium 1992-ben került vissza az evangélikus egyház tulajdonába. Az épület teljes körű külső felújítása után 1996-ban új, 160 férőhelyes, modern kollégiumot is avathattunk, amely már a XXI. század igényeire épült, jelenleg az ésszerű férőhely növelésével 300 tanulónak tudunk kényelmes helyet biztosítani.
A gimnáziumban nagy hagyományai vannak a tehetséggondozásnak, igazi alkotóműhelyek működnek a falai közt. Matematika-fizika területén az utóbbi 30 évben 60-nál több tanuló került országos versenyeken az első 10 közé. A német és angol nyelvi oktatás színvonalát bizonyítja, hogy a tanulók 80 %-ának az érettségiig sikerül középfokú nyelvvizsgát tenni.
Atlétikában évtizedek óta szerepelnek az országos diákolimpiai döntőben. Több országos bajnokuk van. A továbbtanulni szándékozó diákjaik közel 90%-át vették fel az elmúlt években.
A hatosztályos struktúrában két tannyelvű németes és emelt szintű matematika csoportok dolgoznak. 1+4 osztályos képzés folyik az Arany János Tehetséggondozó Programban. Ebben a képzésben a hátrányos helyzetű tehetséges tanulók továbbtanulását a helyi önkormányzatok
is segítik. A hagyományos, négyosztályos képzésben természettudományos, informatika, illetve humán profilú tanulócsoportokat valamint angol nyelvű és emelt szintű német csoportokat hirdetünk. Informatikából nemzetközi ECDL vizsgaközpont az iskola, és 2005-től angol Euro nyelvvizsgahelyként is működik.
A sportudvar az atlétika minden ágára alkalmas. A 200 m-es műanyag borítású futópályán túl bitumenes kosárlabda, műanyag borítású kézilabda, homokos röplabdapályát alakítottak ki. A magas-, távol- és rúdugróhelyek mellett mindhárom dobópálya is rendelkezésre áll. Az 1893-ban épült tornaterem szarufás belsőtere egyedi hangulatot áraszt. 2006-ban elkészült a Forberger (FORI) pálya.
A kollégiumban a 4-5 ágyas ikerszobákhoz WC, zuhanyzó tartozik. Tanulókkal, közösségi szobákkal, kiállításokra alkalmas terekkel, a padlástérbe épített díszteremmel és a diákok által megálmodott, gyönyörű klubszobával büszkélkedhetnek. Itt kaptak helyet jól felszerelt számítástechnika termek is.
A Bonyhádi Petőfi Sándor Evangélikus Gimnázium olyan intézmény, ahol a szellem, az értelem csiszolása, a test acélosítása, a lélek nemesítése harmóniában van egymással.
A vidéki középiskolák és gimnáziumok országos ranglistáján előkelő helyen áll.