Гимназията е създадена през 1971 г. Първоначално се помещава в сградата на днешната Гимназия за изучаване на романски езици „Г.С. Раковски“ – Бургас. От 1986 г. броят на паралелките в подготвителен клас се увеличава от 4 на 6. Гимназията се премества в сградата на бившата Руска гимназия в ж.к. „Зорница“. Създават се кабинети и актова зала. През 1993 г. се приема програма за подготовка на ученици за явяване на изпити за сертификат на Университета в Кеймбридж. През 1992 – 1993 г. е приет учебен план за разширено изучаване на втори чужд език – немски. През 1993 г. е открита училищната библиотека. Сега гимназията разполага с три компютърни зали с по 28 работни места за обучение по Информатика, ИТ, Английски език, природни науки. Във всяка класна стая има мултимедиен проектор. Актовата зала е предназначена за 70 – 80 души и разполага с мултимедийна и озвучителна техника. Обновени са спортните площадки.

От учебната година 2020/2021 Английската езикова гимназия „Гео Милев“ е преместена в сградата, освободена от СУ „Добри Чинтулов“, в квартал Изгрев.

Всяка година на 15 януари – рождената дата на поета Гео Милев се чества патронния празник на гимназията. През май 2006 г. чества 35-годишен юбилей. Други празници, които се празнуват са Halloween, Ден на благодарността, Коледа, Свети Валентин, Великден и др.

През 1993 г. е открита училищната библиотека, чийто фонд от литература на английски език непрекъснато се обогатява с дарения от Британския съвет, Американския център, Националната академична фондация. Библиотеката разполага с над 10 хил. тома английска и американска художествена литература на английски език, специализирана литература в областите математика, астрономия, биология, езикознание, история, география, психология, икономика.

В библиотеката на гимназията през 2011 г. е реализиран основен ремонт и е подновено почти цялото библиотечно обзавеждане. Учениците на ГПАЕ „Гео Милев“ Бургас имат възможност да учат уроците си в обособената читалня, да заемат книги или списания, да ползват интернет, да организират и подготвят проекти, да изработват плакати и постери, да копират необходими материали за учебния процес, както и да представят свои презентации на дадена тема.