1398년(태조 7)에 과천현에 현유의 위패를 봉안, 배향하고 지방민의 교육과 교화를 위하여 창건되었다. 1400년(정조 2) 화재로 소실되었다가 1407년에 재건하였으며, 임진왜란 때 다시 소실된 것을 1601년(선조 34)에 중건하였다.
1636년 병자호란으로 소실되었다가 1639년 중건하고, 그후 터가 좋지 않아 인재가 나지 않는다는 풍수설을 믿은 유림들에 의견을 따라 1690년(숙종 16)에 현재의 위치로 이건하였다. 1944년에 시흥향교·안산향교과천향교를 통합하여 과천향교라 하였는데, 1959년에 시흥향교로 개창되었다가 1996년에 다시 과천향교로 명칭이 바뀌었다. 현존하는 건물로는 정면 2칸, 측면 2칸의 맞배지붕, 겹처마로 된 대성전을 비롯하여 명륜당·내삼문·외삼문 등으로 되어 있으며, 대성전에는 5성, 송조2현, 우리나라 18현의 위패가 봉안되어 있다.
조선시대에는 국가로부터 토지와 전적·노비 등을 지급받아 교관이 교생을 가르쳤으나, 갑오개혁 이후 신학제 실시에 따라 교육적 기능은 없어지고 봄·가을에 석전을 봉행하며 초하루·보름에 분향을 하고 있다. 이 향교는 경기도 문화재자료로 지정되어 있으며, 전교 1인과 장의 수인이 운영을 담당하고 있다. 지금은 향교리빙, 선비체험단, 충효교육, 예절교실 등의 여러가지 프로그램과 제사를 지내고 있다.
4호선 과천역 7번 출구에서 750M 거리에 위치하고 있으며 주변에 국립과천과학관, 과천서울대공원이 있다.