โรงเรียนพุทธโกศัยวิทยา เดิมชื่อว่า “ โรงเรียนธรรมราชวิทยา” เริ่มก่อตั้งขึ้นเมื่อปี พุทธศักราช 2500 โดยมีพระภัทรสารมุนี (สุจี กตสาโร) เป็นเจ้าของ พระครูวิชิตวินัยการ เป็นผู้จัดการ พระอินจันทร์ สีเหลือง เป็นครูใหญ่ จัดการเรียนการสอนทั้งแผนกธรรมและแผนกบาลี
ต่อมาปีพุทธศักราช 2507
ทางมหาเถรสมาคม มีมติให้ยุบโรงเรียนบาลีมัธยมศึกษาที่มีอยู่ทั้งหมดทั่วประเทศ โรงเรียนธรรมราชวิทยา ก็ถูกสั่งยุบไปด้วยปีพุทธศักราช 2508
ได้จัดตั้งเป็นโรงเรียนสาธิต สาขามหาวิทยาลัยมหาจุฬาลงกรณราชวิทยาลัย แต่ต่อมากรมสามัญศึกษา มิให้นักเรียนที่จบชั้นสูงสุดสอบสมทบชั้นสุดประโยค (ป. 7 และ ม.ศ. 3)ปีพุทธศักราช 2513 - 2517
ทางกระทรวงศึกษาธิการ ได้อนุญาตจัดตั้งโรงเรียนพระปริยัติธรรม แผนกสามัญศึกษาในระดับมัธยมศึกษาตอนต้นตามใบอนุญาตที่ 61 (วันที่ 4 มีนาคม 2517) โดยมีพระราชรัตนมุนี (สุจี กตสาโร) เจ้าคณะจังหวัดแพร่ เป็นผู้จัดการ และพระครูปลัดปั๋น สิกฺขาสโภ เป็นครูใหญ่ ในช่วงปีพุทธศักราช 2517 ถึงปีพุทธศักราช 2519 ได้มีการจัดการศึกษาทั้งแบบศึกษาผู้ใหญ่และการศึกษาพระปริยัติธรรม ควบคู่กันไป ในช่วงนั้น มีอาคารทำการซึ่งได้รับการอนุเคราะห์สร้างถวายโดย นายห้างกมล สุโกศล โดยตั้งชื่อว่า “อาคารกมลสุโกศล” เป็นอาคารไม้ 2 ชั้น จำนวน 16 ห้องเรียน มีพระภิกษุ – สามเณรเข้าศึกษาประมาณ 500 - 700 รูป และมีอาคารยาขอบ (ปัจจุบันเป็นสำนักงานบริหารวัดพระบาทมิ่งเมืองวรวิหาร) เป็นที่ทำการ และได้มีการเปิดทำการเรียนการสอนตั้งแต่ระดับชั้น ป. 5 ถึง ม.ศ. 3 ควบคู่ไปกับการศึกษาผู้ใหญ่ ระดับ 4ปีพุทธศักราช 2519
จัดการศึกษาแบบพระปริยัติธรรมอย่างเดียว โดยยุบโรงเรียนการศึกษาผู้ใหญ่ออกคงเหลือแต่การเปิดการเรียนการสอนแบบพระปริยัติธรรม ระดับ ม.ศ. 1 ถึง ม.ศ. 3 (ปัจจุบัน : มัธยมศึกษาตอนต้น)ปีพุทธศักราช 2520 - 2525
เปิดทำการเรียนการสอนเฉพาะพระปริยัติธรรมระดับมัธยมศึกษาตอนต้น โดยมีพระราชรัตนมุนี เป็นเจ้าของ ผู้จัดการ พระครูปริยัติธรรมโสภณ เป็นครูใหญ่ปีพุทธศักราช 2526
เปิดทำการเรียนการสอนทั้งระดับมัธยมศึกษาตอนต้น และ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย และพัฒนาโรงเรียนจนกระทั่งมีการบริหารจัดการที่เป็นแบบสากลทั่วไป คือกระจายอำนาจการบริหารจัดการ ออกเป็น 4 ฝ่าย ได้แก่ ฝ่ายธุรการ ฝ่ายวิชาการ ฝ่ายปกครอง และฝ่ายบริการ การบริหารจัดการ และการจัดการศึกษา มีการจัดการเรียนการสอน ตามระเบียบว่าด้วยการจัดการศึกษาโรงเรียนพระปริยัติธรรม แผนกสามัญศึกษา สังกัดกองพุทธศาสนศึกษา สำนักงานพระพุทธศาสนาแห่งชาติปีพุทธศักราช 2553
นำเอาหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐานมาจัดการศึกษา ในทุกระดับชั้นตั้งแต่ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1–6 มีนักเรียนเข้าเรียนเฉลี่ยทุกปีประมาณ 500 รูป เปิดทำการสอนตั้งแต่เวลา 08.00 น. – 16.00 น. หยุดวันพระ วันเสาร์ วันอาทิตย์ และวันนักขัตฤกษ์
นอกจากนี้ ปีพุทธศักราช 2547
โรงเรียนพุทธโกศัยวิทยา ได้รับการประเมินคุณภาพภายนอกจากสำนักรับรองมาตรฐานและประเมินคุณภาพการศึกษา โดยห้างหุ้นส่วนจำกัดประเมินโรงเรียน เมื่อปีพุทธศักราช 2547 และในปีพุทธศักราช 2556 ได้รับการประเมินคุณภาพภายนอกจากสำนักรับรองมาตรฐานและประเมินคุณภาพการศึกษา โดยห้างหุ้นส่วนจำกัดประเมินโรงเรียนครั้งที่ 2 โดยทั้งสองครั้งได้รับรองมาตรฐานการศึกษา จากสำนักงานรับรองมาตรฐานและประเมินคุณภาพการศึกษา (องค์การมหาชน) และเมื่อปีพุทธศักราช 2557 ได้รับการประเมินคุณภาพภายนอกจากสำนักรับรองมาตรฐานและประเมินคุณภาพทางการศึกษา รอบที่ 3
ต่อมาในปี พ.ศ. 2550
สถานศึกษาได้รับพระราชานุเคราะห์จาก สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงรับไว้เป็นโรงเรียนในโครงการตามพระราชดำริ