Училище "Димчо Дебелянов"- гр.Бургас е създадено през 1962 година. С протокол на ОНС от 22.06 същата година комисия с председател Георги Коточев наименува училището, помещаващо се в сградата на НОУ "Кирил и Методий", в НОУ "Димчо Дебелянов". Първи негов директор е Жеко Тодоров.
От есента на 1971 година НОУ "Димчо Дебелянов" с директор Иван Атанасов се премества в сградата на НОУ "Георги Бенковски" .
От 01.09.1973г. НОУ "Димчо Дебелянов" се настанява в новопостроена собствена сграда в жилищен комплекс "Славейков", гр.Бургас, където се помещава до момента.
През 1975г. по предложение на Окръжен съвет за Народна просвета пред Министерството на народната просвета училище "Димчо Дебелянов"- гр.Бургас става базово училище на Учителски институт "Хр.Ботев"- гр.Бургас по експериментиране на новия учебен план за ЕСПУ.
С протокол № 6 от 20 април 1983г. на Изпълнителния комитет на Общински народен съвет гр.Бургас, НОУ "Димчо Дебелянов" прераства в ЕСПУ- първа степен. Наброява над 2000 ученика, 60 учебни паралелки и 13 полуинтернатни групи.
За постигнати високи резултати в учебно възпитателната работа и преустройството на образованието ЕСПУ "Димчо Дебелянов" под ръководството на Иван Атанасов е обявено за Национален първенец и Образцово ЕСПУ.
От септември 1989 година директор на училището е Димитър Урумов.
На основание Закона за Народната просвета / ДВ, бр.86/1991г./ от есента на 1991 г. ЕСПУ "Димчо Дебелянов" се преименува в СОУ "Димчо Дебелянов" гр.Бургас.
От есента на 1990г. в училището функционират паралелки с разширено изучаване на музика от ІV до VІІІ клас. През учебната 1995/96г. за първи път в гимназиалната степен се разкрива паралелка с профил Музика. Подборът за тази паралелка става след успешно положен конкурсен изпит за музикалните способности след завършен VІІІ клас.Изучават се следните инструменти и дисциплини: пиано, синтезатор, китара, акордеон, гайда, ударни инструменти, естрадно, класическо и народно пеене.
Преподавателите в тези паралелки - Милена Добрева, Мария Желева, Александра Димитрова - Сашка, Нели Червенакова и Стойко Георгиев и техните възпитаници са носители на много престижни награди от общински, регионални и национални конкурси.
Учениците от музикалните паралелки участват и заемат призови места в националните конкурси "Люляков Ловеч", "Орфеево изворче" в гр.Стара Загора, "Сезони" - гр.Бургас, "Вълшебни ритми" в гр.Нови пазар.
На конкурса "Сарандев" гр.Добрич възпитаничка на СОУ "Димчо Дебелянов" печели ІІ-ро място за авторска песен и специалната награда на Съюза на българските композитори. Призови места заемат учениците на музикалните конкурси: "Слънце, радост, красота", на "Речни ноти" гр.Тутракан, Международен конкурс в Москва. Лично от президента на Република България Георги Първанов е връчен приз "Комня Стоянова" на Гергана Урумова на НК "Фолкорен венец Божура" гр.Средец.
Чест за училището е студентската стипендия през 2005г. от Музикалния колеж в гр.Братислава на акордеониста Николай Стоянов.
За принос в природо математическите науки учебното заведение е носител на приза на фондация "Академик Никола Обрешков".Учениците от І до VІІІ клас с преподаватели Галя Попова, Олимпия Тодорова, Марияна Пъкова, Сийка Михайлова, Елена Пеева редовно завоюват отборно и индивидуално призови места в състезанията по математика.
Възпитаниците на СОУ "Димчо Дебелянов" спортуват в модерен физкултурен салон и фитнес зала. Развиват се следните спортове : баскетбол, бадминтон, хандбал, волейбол, футбол и лека атлетика.
Челни места на републикански първенства по плуване и хандбал заемат отборите при момчетата на училището през 1993/94 и 1999/2000 год.с ръководител Петко Димитров, а през 1998г.- по бадмингтон. Отборът по баскетбол при момчетата става бронзов медалист през 2006 година.
Известни възпитаници на учебното заведение са: Станислав Тодоров - Роги - режисьор на филмите " Тя и той", "Столичани в повече" и други, младият поет Иван Брегов, футболистът Радостин Кишишев, солистът на Националната опера Иван Ангелов, поп изпълнителите Георги Дюлгеров и Стефан Илчев, фолкдивата Теодора и други. Много лекари, инженери, учители, икономисти, прависти и хора с други професии са се обучавали и възпитавали при нас.
СОУ "Димчо Дебелянов" гр.Бургас е с дванадесетгодишен курс на обучение. В момента в него се обучават около 650 ученика в начален и прогимназиален етап, и гимназиална степен. Педагогическият персонал наброява 55 висококвалифицирани преподаватели, от които четирима главни учители, 48 старши учители и трима младши учители. От тях двама с първо ПКС, 27 с второ ПКС, един с трето и петима с пето ПКС.
От май 2008 година директор на СОУ " Димчо Дебелянов " е Пейко Стоев, който е амбициран, заедно с учителският колектив и учениците, да следват създадените традиции в областите български език и литература, математика, музика, физкултура и спорт.
Като приоритет и в отговор на потребностите на нашето съвремие в учебното заведение е изведено обучението по информационни технологии и чужди езици.