Fundada por D. João VI para ministrar "um curso completo de ciências matemáticas, de ciências das observações, Física, Química, Mineralogia, Metalúrgica, História Natural e das ciências militares", a escola foi instalada em abril de 1811 na Casa do Trem (hoje Museu Histórico Nacional) e transferida em 1812 para um edifício localizado no Largo de São Francisco.

 
As inúmeras reformas e modificações nos programas do ensino militar, durante o período imperial, refletiram também na denominação da escola. Criada como Academia Real Militar, chamou-se posteriormente Academia Militar da Corte, Escola Militar, Escola Central e Escola Politécnica. Em 1874, deixou de fazer parte do ensino militar, passando para a jurisdição do Ministério do Império e tendo sua sede transferida para a Praia Vermelha, onde permaneceu por trinta anos.

Na Escola Central estudaram Caxias, admitido aos catorze anos já como alferes, e o escritor Euclides da Cunha.