臺中市大里區大里國民小學最早前身為大正3年（1914年）設置的大里分教場，大正7年（1918年）獨立為大里公學校，為大里境內第一所公學校。二次大戰結束後，國民政府接收臺灣，更名為大里國民學校。

民國57年（1968年）實施九年國民義務教育後，改稱為臺中縣大里鄉大里國民小學。

民國82年（1993年）11月1日，大里鄉升格為縣轄市後，改稱臺中縣大里市大里國民小學。民國99年（2010年）12月25日，臺中市及臺中縣合併升格為直轄市後，改稱臺中市大里區大里國民小學。