Pada awalnya SMA Negeri Tawangmangu merupakan sekolah Unit Sekolah Baru (USB) yang belum memiliki gedung sendiri Sekolah Unit Sekolah Baru ini berdiri pada tahun 2022 bertepatan dengan tahun ajaran baru. Sejak Juli 2022 kegiatan belajar mengajar dilaksanakan dengan meminjam gedung SD Negeri 4 Tawangmangu selama 9 bulan. Angkatan pertama SMA Negeri Tawangmangu di buka untuk kelas X yaitu sebanyak 4 kelas. Pada bulan Maret 2023, sekolah dipindahkan ke lokasi baru yang terletak di sebelah selatan kantor Telkom Tawangmangu sehingga penerimaan siswa baru yang kedua pada bulan Juli 2023 sudah dilaksanakan di lokasi yang baru. Pada tahun ajaran 2023/2024 ini dibuka 6 kelas, sehingga jumlah kelas menjadi 10 Kelas. Pada tahun 2023 guru PNS berjumlah 3 orang yaitu bapak Drs. Joko Wiranto, Ibu Luluk Wulandari, S.Pd., M.Pd, dan Bapak Mukhamad Rizkyadi, S.Pd. Berdasarkan SK Mendikbud Nomor 0315/0/2023 tertanggal 26 oktober 2023 tentang pembukaan dan penerimaan SMA Negeri Tawangmangu maka secara resmi SMA Negeri Tawangmangu berdiri dengan memiliki Daftar Isian Kegiatan (DIK) dan Nomor Induk Statistik Sekolah (NISS) bernomor 30.1.03.09.11.051 sehingga di angkat sebagai kepala sekolah definitif sejak 18 Juli 2023 dengan SK Gubernur Jawa Tengah No 800/256/2023 yaitu Bapak Bangun Sartono, S.Pd., M.Si sampai sekarang. Pada tahun 2024/2025 SMA Negeri Tawangmangu telah memiliki 15 rombongan belajar yaitu kelas X sebanyak 5 kelas,dan Kelas XI sebanyak 6 kelas dan Kelas XII sebanyak 4 kelas. Kelas X dan XI menerapkan Kurikulum Merdeka dan Kelas XII menerapkan Kurikulum 2013 dengan peminatan MIPA sebanyak dua kelas dan IPS sebanyak dua kelas.
SMA Negeri Tawangmangu terletak di Jalan Grojogan Sewu Dusun Beji Desa/Kec Tawangmangu. SMA Negeri Tawangmangu selama berdiri telah mengalami banyak kemajuan hal ini bisa di lihat dari bertambahnya jumlah animo masyarakat untuk kegiatan belajar mengajar di karenakan setiap tahunnya minat pendaftar lulusan SMP ke SMA Negeri Tawangmangu semakin banyak. Hal ini menunjukan bahwa mutu pendidikan di SMA Negeri Tawangmangu semakin dikenal luas oleh masyarakat di wilayah Karanganyar. Akan tetapi mengingat daya tampung yang di tetapkan oleh pemerintah maka tidak semua pendaftar bisa diterima di SMA Negeri Tawangmangu.