โรงเรียนอนุบาลหล่มเก่า  เดิมชื่อโรงเรียนบ้านหล่มเก่า (หล่มเก่าวิทยาคาร) ตั้งขึ้นเมื่อ   พ.ศ.  2452  สมัยพระนฤพัฒน์ผจง (ถม)  เป็นนายอำเภอหล่มเก่า  เพื่อเป็นสถานศึกษาประจำอำเภอ      เปิดสอนตั้งแต่ชั้นประถมปีที่  1 – 4  โดยราษฎรได้ช่วยกันสละแรงงานจัดหาไม้มาสร้างอาคารเรียนชั่วคราว
ต่อมาเมื่อ  พ.ศ.  2457  พระพิทักษ์สุนทรกิจ (บัง  พิมพสุต) นายอำเภอหล่มเก่า   ได้วางแผนย้ายที่ว่าการอำเภอหล่มเก่า  จากโรงเรียนวัดทุ่งธงไชย  มาสร้างที่ว่าการอำเภอหลังใหม่ที่ตลาดสุขาภิบาลอำเภอหล่มเก่า  และวางแผนสร้างโรงเรียนบ้านหล่มเก่า   ซึ่งตั้งอยู่ในที่ปัจจุบันโดยเกณฑ์แรงงานราษฎรในเขตตำบลหล่มเก่า  มาก่อสร้างอาคารเรียน  โดยได้ ชักลากไม้จากป่าโป่งตูม       ป่าโนนมหา  และป่าโคกกุง  มาแปรรูป  ด้วยเงินงบประมาณช่วยเหลือการประถมศึกษา ทดแทนอาคารชั่วคราวหลังเดิม  โดยสร้างแบบใต้ถุนสูง  แต่อาคารดังกล่าวถูกพายุพัดพังไปในปี  พ.ศ.  2494  ซึ่งมีนายขอด  บุศย์น้ำเพชร  เป็นครูใหญ่คนแรก
พ.ศ.  2490  ร.ต.ท. ปิ่น  สหัสโชติ  นายอำเภอหล่มเก่า  ได้ย้ายที่ว่าการอำเภอ  ส่วนราชการจากตลาดสุขาภิบาล  มาสร้างอยู่ทางด้านทิศตะวันออกของโรงเรียนบ้านหล่มเก่า  จนเป็นศูนย์    ราชการอยู่จนกระทั่งทุกวันนี้
พ.ศ.  2495   สมัยนายชุณห์  เพ็ญภาคกุล  เป็นครูใหญ่  โรงเรียนได้รับงบประมาณจากสำนักงานสลากกินแบ่งรัฐบาล  เป็นจำนวนเงิน  150,000  บาท  เพื่อก่อสร้างอาคารเรียนแบบกรมวิสามัญศึกษา  จำนวน  6  ห้องเรียน  อาคารชั้นเดียว  พื้นคอนกรีตสูง  1  เมตร  ฝาไม้ หลังคามุงกระเบื้องซีเมนต์
พ.ศ.  2503  สมัยนายปั่น  แสงเพชร  เป็นครูใหญ่ได้ขยายชั้นเรียนถึงชั้นประถมศึกษาปีที่  5
พ.ศ.  2508  ได้รับงบประมาณจากกรมวิสามัญศึกษา  กระทรวงศึกษาธิการ  จำนวน เงิน300,000  บาท  ก่อสร้างอาคารเรียนแบบ  015  (อาคารเรียนหลังที่  1)  ขนาด  2  ชั้น  แบบครึ่งตึกครึ่งไม้  จำนวน  12  ห้องเรียน  เพื่อรองรับการขยายชั้นประถมศึกษาปีที่  5 , 6 และ  7 
พ.ศ.  2512  ได้รับงบประมาณจากกรมการปกครอง  กระทรวงมหาดไทย  จำนวนเงิน  450,000  บาท  ก่อสร้างอาคารเรียนแบบ  015  (อาคารเรียนหลังที่  2 )  ขนาด  2  ชั้น  แบบครึ่งตึกครึ่งไม้  จำนวน  12  ห้องเรียน
                พ.ศ.  2516  สมัยนายปั่น  แสงเพชร  เป็นครูใหญ่  และนายธีรพงษ์  กลางนภา  ครูใหญ่  โรงเรียนหล่มเก่า ซึ่งเป็นโรงเรียนสังกัดกรมสามัญศึกษา  เปิดสอนตั้งแต่ชั้นมัธยมศึกษาปีที่  1 – 3  ได้ย้ายสถานที่ไปก่อสร้างใหม่บริเวณที่ดินสาธารณะป่าโคกกุง  เพื่อขยายชั้นเรียนถึงชั้นมัธยมศึกษาปีที่  6  โดยได้มอบที่ดิน  อาคารเรียนแบบกรมสามัญศึกษา  ขนาด  10  ห้องเรียน  อาคารครึ่งตึกครึ่งไม้ ซึ่งสร้างเมื่อ  พ.ศ.  2493 (อาคารเรียนหลังที่  3 )  และอาคารเอนกประสงค์แบบกรมสามัญศึกษา  จำนวน  2 หลัง  ให้แก่โรงเรียนบ้านหล่มเก่า (หล่มเก่าวิทยาคาร)
               
 
พ.ศ.  2526  สมัยนายสนุก  กิตติประพันธ์  เป็นครูใหญ่  ได้รับงบประมาณจากสำนักงานคณะกรรมการการประถมศึกษาแห่งชาติ จำนวนเงิน  859,500  บาท  ก่อสร้างอาคารเรียน  แบบ    
ป. 017  ก.  อาคารคอนกรีต 2  ชั้น  4  ห้องเรียน  โดยอนุญาตให้สำนักงานการประถมศึกษาอำเภอหล่มเก่า  ใช้เป็นสำนักงาน  และต่อเติมด้านล่าง  เมื่อ พ.ศ.  2533
                พ.ศ.  2535  ได้รับการจัดสรรงบประมาณจากสำนักงานคณะกรรมการการประถมศึกษาแห่งชาติ จำนวนเงิน  1750,000  บาท  ก่อสร้างอาคารเอนกประสงค์  แบบ  สปช. 206/26  เพื่อใช้เป็นหอประชุมของโรงเรียน  การประชุมคณะครูอาจารย์ในเขตอำเภอหล่มเก่า  การใช้บริการของส่วนราชการในพื้นที่และบริการชุมชนในเขตอำเภอหล่มเก่า
                พ.ศ.  2542  โรงเรียนบ้านหล่มเก่า (หล่มเก่าวิทยาคาร) ได้รับอนุญาตจากสำนักงานคณะกรรมการการประถมศึกษาแห่งชาติ  ให้เปิดชั้นอนุบาลปีที่  1 – 2  เพื่อจัดการศึกษาระดับก่อนประถมศึกษา  เป็นตัวอย่างแก่โรงเรียนภายในอำเภอหล่มเก่า  จึงเปลี่ยนชื่อโรงเรียนใหม่ว่า
“  โรงเรียนอนุบาลหล่มเก่า  ”
                เมื่อวันที่  7  กรกฎาคม  พ.ศ.  2546  กระทรวงศึกษาธิการได้ปรับเปลี่ยนโครงสร้างกระทรวงใหม่  ในส่วนโรงเรียนประถมศึกษา  สังกัดสำนักงานคณะกรรมการการประถมศึกษา แห่งชาติ ได้รวมเข้ากับโรงเรียนในสังกัดกรมสามัญศึกษา  เรียกว่าสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน  โดยมีหน่วยงานในส่วนภูมิภาคเรียกว่า  เขตพื้นที่การศึกษา  ประกอบด้วย        โรงเรียนในเขตอำเภอหล่มสัก  หล่มเก่า น้ำหนาว  และเขาค้อ  สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาเพชรบูรณ์  เขต  2  ซึ่งตั้งอยู่ที่โรงเรียนกาญจนาภิเษกวิทยาลัยเพชรบูรณ์  อำเภอหล่มสัก  สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน  ได้แต่งตั้งนายทำนุ  เนียมถนอม  รักษาการผู้อำนวยการสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาเพชรบูรณ์  เขต  2  คนแรก
                โรงเรียนอนุบาลหล่มเก่า  จึงได้รับมอบอาคารแบบ  ป. 017  ก. คืนจากสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาเพชรบูรณ์  เขต  2  ซึ่งสำนักงานการประถมศึกษาอำเภอหล่มเก่า  ถูกยุบไปรวมกับ สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาเพชรบูรณ์  เขต  2
                วันที่  1  ตุลาคม  พ.ศ.  2546  สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน  ได้มีคำสั่งย้ายนายสุเทพ  จันทร์หว่าง  ข้าราชการครู  ตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียน  ระดับ  9  มาดำรงตำแหน่ง   ผู้อำนวยการโรงเรียนอนุบาลหล่มเก่า  โดยนายแช่ม  พรหมราช  และนายสุชิน  หมู่เจริญทรัพย์  เป็นผู้ช่วยผู้อำนวยการโรงเรียน   แทนนายสนุก  กิตติประพันธ์  ที่ครบเกษียณอายุราชการ 
                วันที่  31  มีนาคม  พ.ศ.  2547  โรงเรียนอนุบาลหล่มเก่า  ได้จัดทอดผ้าป่าสามัคคี  เพื่อหาเงินมาก่อสร้างส้วมหลังใหม่ซึ่งออกแบบให้โดยเทศบาลตำบลหล่มเก่า  โดยรื้อส้วมหลังเก่าทั้งหมด  ได้ส้วมทั้งหมด  17  ที่นั่ง ห้องอาบน้ำ  2  ห้อง  และที่ปัสสาวะชาย  20  ที่  สิ้นเงินไป  423,835  บาท
 
ปัจจุบันในปีการศึกษา  2548  โรงเรียนอนุบาลหล่มเก่า  มีนักเรียน  757  คน  ข้าราชการครู  45  คน  และนักการภารโรง  2  คน ตั้งอยู่บนที่ดินที่ราชพัสดุ  แปลงหมายเลข  พ.ช.  5208      และ หมายเลข  พ.ช.  148       รวม เนื้อที่  16  ไร่   1   งาน