Nenehatun Kız Öğretmen Okulu binası 1900 yılında Erkek Öğretmen Kursu olarak açılmıştır. 1903 yılında kursun süresi bir yıla, 1906 yılında iki yıla, 1909 yılından itibaren Darül Muallim olarak 3 yıl süreli öğretmen okuluna dönüştürülmüştür. 1913 yılında öğretmen okullarının öğretim süresi 4 yıla çıkarılmış ancak 1914’te 1. Dünya Savaşı nedeniyle okul kapatılmıştır. 

 1920-1921 öğretim yılında Darül-Muallimin olarak yeniden derse başlamış ise de bir yıl sonra şehir meclisi tarafından lağvedilmiştir. 1922-1923 yılında yatılı olarak tekrar eğitim öğretime açılmıştır. 1924 yılından itibaren eğitim süresi tekrar 4 yıl olarak belirlenmiştir. Öğretim süresi 1925 yılında 5, 1933-1934 ders yılı itibariyle de 6 yıla çıkarılmıştır.

Binanın, Erzurum Lisesi ile Erkek Öğretmen Okulu tarafından 1927 -1939 yılları arasında birlikte kullanıldığı tahmin edilmektedir. Erzurum Lisesi’nin 1939’dakendi binasına taşınmasıyla Erzurum Erkek Öğretmen Okulu olarak 1954 yılına kadar devam etmiştir.

1954 yılından 1972 yılına kadar Nenehatun Kız Öğretmen Okulu olarak hizmet vermiş, 1972 yılında dört yıllık Öğretmen lisesine dönüştürülerek Nenehatun Kız Öğretmen Lisesi adını almıştır. 1975 yılından 1978 yılına kadar da binasını iki yıllık Nenehatun Kız Eğitim Enstitüsüyle paylaşmıştır.

Bina hem kız öğretmen okulunun hem de Nenehatun Kız Eğitim Enstitüsünün kapanması sonucunda bir yıl boş kalmış, 1979-1980 Eğitim Öğretim yılında Erzurum Kız Lisesine (Nenehatun Kız Lisesi) tahsis edilmiştir.

2010-2011 Eğitim öğretim yılından itibaren Nenehatun Kız Lisesi ismi değişerek Nenehatun Kız Anadolu Lisesi adını almıştır.