Berdasarkan SK Mendikbud No. 96/SK/13/III/1965, SMA Negeri 5 Malang ditetapkan berdiri berdasarkan tanggal 13 September 1965. Sebelum berlokasi di Jalan Tanimbar nomor 24 Kota Malang, proses belajar mengajar SMA Negeri 5 Malang dilaksanakan di SMA Negeri 3 Malang. Hal tersebut terjadi karena SMA Negeri 5 Malang merupakan filial (cabang sekolah) dari SMA Negeri 3 Malang.

Pada tahun 1965, setelah terjadinya peristiwa G30/PKI, SMA Negeri 5 Malang dipindahkan ke Gedung sekolah MA Chung. Hal ini dilatarbelakangi oleh pengambilalihan gedung sekolah milik etnis Cina oleh Pemerintah Kota Malang. Sejak tahun 1965 sampai  sekarang SMA Negeri 5 Malang menempati gedung tersebut yang  beralamatkan di jalan Tanimbar No 24 Kota Malang.

Pada tahun 2007, Kementrian Pendidikan Nasional melalui Direktorat Pembinaan SMA memberi kesempatan kepada SMA Negeri 5 Malang sebagai Rintisan Sekolah Menengah Atas Bertaraf Internasional (R-SMA-BI). Selayaknya R-SMA-BI lainnya, SMA Negeri 5 Malang menggunakan bahasa Inggris sebagai bahasa pengantar dalam Pembelajaran.

Pada tahun 2009, SMA Negeri 5 Malang dinobatkan menjadi juara pertama (I) Lomba Lingkungan Sekolah Sehat (LSS) tingkat Nasional. Selang satu tahun kemudian, yaitu pada tahun 2010 SMA Negeri 5 Malang kembali mendapat pengakuan secara nasional menjadi sekolah Adiwiyata sebagai sekolah berwawasan lingkungan.

Pada tahun 2015, SMA Negeri 5 Malang ditunjuk sebagai sekolah induk klaster pendampingan implementasi Kurikulum 2013 dan sebagai sekolah model oleh Direktorat Pembinaan SMA, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Penunjukkan tersebut tidak terlepas dengan prestasi SMA Negeri 5 Malang selama ini.            

SMA Negeri 5 Malang memiliki motto: Dharme Kyastu Yogya, yang berarti :Dharme yang berasal dari kata darma (mendarmakan), Kyastu berarti kesungguhan (sepenuh hati), dan Yogya berarti keserderhanaan.  Makna secara keseluruhan moto tersebut  adalah  sifat sederhana dan rendah hati merupakan  landasan untuk berdarma bakti.