Історія нашої школи дуже цікава. На честь десятиліття коронування великого князя Олександра Олександровича, яке проходило у 1892 році, Одеська міська дума в 1890 році ухвалила рішення про відкриття в приміських селах десяти чотирикласних народних училищ. За два роки було побудовано в селі Холодна Балка  навчальний заклад під назвою «Одеське початкове народне училище №63».  Тут було 4 класні кімнати, площа кожної – 55 квадратних метрів, учительська і дві кімнати по 30 квадратних метрів. Для вчителів були побудовані флігелі з підвалами і кухнями. У дворі школи були господарські будівлі для утримання коней, житло для обслуговуючого персоналу. При школі була земельна ділянка в двісті десятин для навчання дітей основам агрономії. Учителі в період канікул по черзі проходили місячні курси садівництва та виноградарства.

      У 1932 році школа була реорганізована у семирічку. Під час окупації в школі було тільки два класи, а у 1944 році вона стала чотирикласною; у 1945 році – вже п’ять класів і так до семи. У 1960 році семирічний навчальний заклад став восьмирічним, а в 1978 році школа отримала статус середнього навчального закладу. І тільки в 1979 році було побудована сучасна школа.  Тридцять чотири роки, з 1952 до 1986 року директором працював  заслужений учитель України  Пржебілецький Семен Сергійович.

   Педагогічний колектив 25 років очолювала випускниця Холоднобалківської ЗОШ І-ІІІ ступенів Чорна Тетяна Григорівна з 1986 року по 2011 рік. З 2011 року директором школи працює Лесько Катерина Володимирівна.