โรงเรียนบ้านหนองสามสี ตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม 2483 ที่บ้านหนองสามสี หมู่ 2 ต.หนองสามสี อ. เสนางคนิคม จ. อำนาจเจริญ รหัสไปรษณีย์ 37290 โทรศัพท์ 045-553412 แรกเริ่มอาศัยศาลาวัดเป็นที่ทำการเรียนการสอนทางราชการได้แต่งตั้ง นายคำ พูลทวี มาเป็นครูใหญ่และนายจันทร์ สาริพันธ์ มาเป็นครูโดยเปิดทำการสอนตั้งแต่ชั้นประถมปีที่ 1-4
ในปี พ.ศ. 2502 ชาวบ้านหนองสามสี โดยการนำของ นายสาง สืบสิน ผู้ใหญ่บ้าน นายอ่อน อุดรวงศ์ ครูใหญ่และพระอาจารย์พรหมมา เจ้าอาวาสวัดบ้านหนองสามสีได้ร่วมกันสละทรัพย์และแรงงานสร้างอาคารชั่วคราวตามแบบ ป.1 ซ ขนาดสามห้องเรียนในที่ดินของโรงเรียน (ที่ดินปัจจุบัน) ซึ่งมีเนื้อที่ 16ไร่ 1งาน 34 ตารางวา ในการก่อสร้างได้ยกโครงและมุงหลังคาพออาศัยเป็นที่ทำการชั่วคราวเท่านั้น
ในปีต่อๆมาทางราชการได้จัดสรรงบประมานมาก่อสร้างอาคารเรียน อาคารประกอบและได้รับการสนับสนุนงบประมาณจากการบริจาคของประชาชน องค์กรต่างๆมาก่อสร้างอาคาร รั้วและวัสดุอุปกรต่างๆ ดังปรากฏในปัจจุบัน สำหรับอาคารหลังเดิมนั้นได้รับอนุญาต จากทางราชการให้ทำการรื้อถอน เนื่องจากมีสภาพทรุดโทรมมากไม่สามารถที่จะซ่อมแซมได้ประกอบกับได้รับงบประมาณจากทางราชการมาก่อสร้างอาคารทดแทน
ในการจัดการเรียนการสอนนับตั้งแต่ได้รับการเปิดการเรียนการสอนครั้งแรกเป็นต้นมาได้มีการเปลี่ยนแปลงทั้งด้านครู หลักสูตรการศึกษาเรื่อยมา ซึ่งสรุปการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญมีดังนี้
๑. ปีการศึกษา 2521 โรงเรียนได้ขยายการศึกษาภาคบังคับ จากประถมศึกษาปีที่ 4 เป็นประถมศึกษาปีที่ 5 และ 6ในปีต่อมา
๒. ปีการศึกษา 2525 ได้เปิดการสอนชั้นเด็กเล็ก
๓. ปีการศึกษา 2530 ได้รับการคัดเลือกเข้าร่วมโครงการการศึกษาเพื่อพัฒนาในบท (กศ. พช.)
๔. ปีการศึกษา 2537 ได้เปิดสอนชั้นอนุบาลปีที่ 1 และเปลี่ยนชั้นเด็กเล็กเป็นชั้นอนุบาลปีที่ 2 พร้อมกับขยายการศึกษาออกไปถึงชั้นม.1 ตามโครงการขยายโอกาสทางการศึกษาปัจจุบัน (ปีการศึกษา 2554) เปิดทำการสอนตั้งแต่ ชั้นอนุบาลถึงชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 มีนักเรียน 264 คน มีครูทั้งหมด 15 คน
๕. ปีการศึกษา 2550 ได้รับการคัดเลือกเป็นโรงเรียนคุณธรรมชั้นนำ
๖. ปีการศึกษา 2551 ได้รับการคัดเลือกเป็นโรงเรียนต้นแบบการนำปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียงสู่การจัดการเรียนการสอน
๗. ปีการศึกษา 2551 ได้รับรางวัลสถานศึกษาพอเพียง จากกระทรวงศึกษาธิการ
๘. ปีการศึกษา 2553 ได้เปลี่ยนชื่อโรงเรียนใหม่เป็น “ โรงเรียนบ้านหนองสามสีหนองดินดำ ”