本校於昭和16年(民國30年)3月設立於「員山第一公學校深溝分教場」，並招收新生入學。同時利用「吧荖鬱部落集會所」（今惠好村所在）及「上深溝部落集會所」（今蓁巷村所在）分別授業。昭和17年(民國31年)，新建3間教室竣工，學生增至4班，乃遷入新校舍及原「下深溝集會所」上課。昭和18年(民國32年)4月1日，「深溝分教場」奉准獨立設校，改稱「深溝國民學校」，班級增至6班，學生450名，首任為校長伊東廣先生。
「深溝國小」向來重視啟發學生對環保教育的認知，並努力為學校及社區營造優質生活環境。配合推動九年一貫課程改革，培養學童地球村觀念；也為配合全球環境教育改革，實現環境永續發展的理想。
