โรงเรียนหนองแสงวิทยาเสริม ก่อตั้งเมื่อ พ.ศ. 2476 โดย นายทองคำ ไกรฤกษ์ นายอำเภอสหัสขันธ์ จังหวัดมหาสารคาม เป็นผู้จัดตั้ง เดิมชื่อ โรงเรียนประชาบาลตำบลหมูม่น 4 (หนองแสงวิทยาเสริม) อยู่ในเขตท้องที่บ้านหนองแสง ตำบลหมูม่น อำเภอสหัสขันธ์ จังหวัดมหาสารคาม เมื่อ พ.ศ. 2483 ทางฝ่ายการปกครอง ได้แบ่งเขตการปกครองเป็นจังหวัดกาฬสินธุ์ อำเภอสหัสขันธ์จึงขึ้นในเขตการปกครองของจังหวัดกาฬสินธุ์ ต่อมา พ.ศ. 2507 อำเภอสหัสขันธ์ ได้แบ่งการปกครองออกเป็นอำเภอสมเด็จ เมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2507 โรงเรียนหนองแสงวิทยาเสริม จึงขึ้นอยู่ในเขตอำเภอสมเด็จ จังหวัดกาฬสินธุ์ เมื่อ พ.ศ. 2523 โรงเรียนประชาบาลที่สังกัดการบริหารส่วนจังหวัด ได้โอนมาสังกัดสำนักงานคณะกรรมการการประถมศึกษาอำเภอสมเด็จในปี พ.ศ. 2524 และในปัจจุบัน โรงเรียนหนองแสงวิทยาเสริม สังกัด สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษากาฬสินธุ์ เขต 3