Dengan terbitnya Undang-undang No. 5 Tahun 2001 tentang pembukaan Kota Tanjungpinang, maka Kota Tanjungpinang dari Kota Administratif menjadi Kota Otonomi. Sebagai Kota Otonomi Tanjungpinang perlu membentuk perangkat daerah termasuk diantaranya Dinas Pendidikan, sebelumnya bernama Dinas Pendidikan dan Kebudayaan, sebelum Dinas Pendidikan dan Kebudayaan bernama Dinas Pendidikan, Pemuda dan Olahraga dan awal terbentuknya Kota Tanjungpinang bernama Dinas Pendidikan Nasional.

Dinas Pendidikan Nasional Kota Tanjungpinang terbentuk berdasarkan keputusan Walikota Tanjungpinang No. 3 Tahun 2001 Tanggal 1 November 2001 tentang Susunan Organisasi Dinas yang ada dalam Wilayah Pemerintah Kota Tanjungpinang, dan mulai beroperasi terhitung mulai Tanggal 20 Desember 2001 dengan ditunjuknya Ibu UMI SALAMAH sebagai Pelaksana Harian Kepala Dinas Pendidikan Nasional Kota Tanjungpinang oleh Walikota Tanjungpinang dengan Penugasan No.800/UT/114 Tanggal 20 Desember 2001.

Untuk pertama kali Dinas Pendidikan Nasional berkantor di SMA N 5 Tanjungpinang, kemudian pindah ke Jln. Ketapang No. 7 dan sekarang bertempat di alamat Jln. Soekarno-Hatta (eks SDN No. 007 Tanjungpinang Barat). Dalam perjalanannya dan sesuai beban kerja yang menjadi kewenangan tahun 2003 Dinas Pendidikan Nasional berubah menjadi Dinas Pendidikan, Pemuda dan Olahraga, itu berdasarkan Peraturan Daerah (PERDA) No. 04 Tahun 2003, dan pada tahun 2013 Dinas Pendidikan, Pemuda dan Olahraga menjadi Dinas Pendidikan dan Kebudayaan. Dan berubah lagi pada tahun 2015 menjadi Dinas Pendidikan berdasarkan Peraturan Daerah (PERDA) No. 5 Tahun 2015 tanggal 05 Januari 2015 hingga sekarang.