Tiền thân của Trường Tiểu học thị trấn Hai Riêng số 2 là trường cấp I, II EaBia, đến năm 1990 tách ra thành trường cấp I, II thị trấn Hai Riêng, năm 1992 tách cấp I, II thành trường cấp I thị trấn Hai Riêng. Đến năm 1996, tách thành 02 trường Hai Riêng số 1 và Hai Riêng số 2. Trường Tiểu học thị trấn Hai Riêng số 2 được mang tên từ đó.

    Năm 1996, khi mới thành lập, Trường Tiểu học thị trấn Hai Riêng số 2 là một ngôi trường tạm bợ, còn vách ván đơn sơ, cơ sở vật chất nghèo nàn và thiếu thốn. Năm 2011 trường Tiểu học thị trấn Hai Riêng số 2 được Ủy ban nhân dân tỉnh Phú Yên quyết định công nhận Trường Tiểu học đạt chuẩn Quốc gia Mức độ 1. 

    Năm 2010 xây dựng nhà hiệu bộ. Tu sửa cải tạo toàn bộ hệ thống phòng học cũ, phòng làm việc; trang bị phòng máy vi tính dạy tin học, trang bị phòng thư viện đạt chuẩn và nhiều trang thiết bị như tủ, bàn ghế, các thiết bị dạy học khác như máy chiếu, các thiết bị máy móc nghe nhìn phục vụ cho dạy học.

    Đến nay, cở sở vật chất nhà trường đã đảm bảo và có đầy đủ các phòng chức năng (Âm nhạc, Mỹ thuật, Anh văn, Tin học, Đội, thường trực), Thư viện đạt chuẩn, cảnh quan nhà trường ngày càng khang trang sạch đẹp, thoáng mát thuận lợi cho học sinh học tập. 

     Nhà trường được UBND tỉnh Phú Yên công nhận đạt chuẩn quốc gia Mức độ 1 tại Quyết định số 1737/QĐ-UBND, ngày 22/12/2023 của UBND tỉnh Phú Yên theo Thông tư số 17/2018/TT-BGDĐT, ngày 22/8/2018 của Bộ GDĐT về việc ban hành Quy định về kiểm định chất lượng giáo dục và công nhận đạt chuẩn quốc gia đối với trường tiểu học.