Pradžios mokykla įsteigta 1920 m. (Lontainių pradžios mokykla). 1949 m. Domeikavoje įsikūrė septynmetė mokykla. 1964/1965 m. m. mokykla reorganizuojama į aštuonmetę, 1983/1984 m. m. - įgijo vidurinės mokyklos statusą. 1985/1986 m. m. išleista I-oji abiturientų laida (20 mokinių).
2006 m. balandžio 21 d. Kauno rajono savivaldybės tarybos sprendimu Nr. TS-51 Domeikavos vidurinė mokykla tapo ...gimnazija.
2010/2011 m. m. Domeikavos gimnazijoje mokosi 704 1-8, Ig.-IVg. klasių mokiniai (21 Užliedžių skyriuje), dirba 61 pedagogas, pagalbos mokiniui specialistai. Gimnaziją garsina mokinių sportiniai pasiekimai, vaikų folkloro ansamblis "Serbentėlė", kurio veikloje dalyvauja 107 mokiniai (mokytoja Daiva Bradauskienė).