โรงเรียนบ้านถ้ำก่อตั้งและเปิดทำการสอนเมื่อพุทธศักราช2478 โดยมีนายชุ่ม ยาวิราชได้อุทิศที่ดินจำนวน 7 ไร่ 52 ตาราวา ซึ่งตั้งอยู่ในหมู่บ้านถ้ำ (ปัจจุบันเป็นที่ดินสาธารณประโยชน์ และใช้เป็นสนามกีฬาประจำหมู่บ้าน) เป็นสถานทีตั้งโรงเรียน ต่อมานายอ้าย อนันต๊ะ พร้อมด้วยราษฎรในหมู่บ้านร่วมกันสร้างอาคารเรียนชั่วคราวขึ้นหลังหนึ่งเป็นเงิน 37,860 บาท เปิดทำการสอนตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่1 ถึงชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 มีนักเรียนทั้งสิ้น 38 คน เป็นชาย 21 คน หญิง 17 คน นายหมื่น ไชยหมื่น เป็นครูใหญ่ นายบุญศรี นึกเร็ว เป็นครูผู้สอน และมีผู้มาดำรงตำแหน่งครูใหญ่ต่อมา ตามลำดับดังนี้ 1. นายทา อุตส่าห์ พ.ศ. 2483 - 2486 2. นายบุญศรี นึกเร็ว พ.ศ. 2486 - 2487 3. นายทิพย์ บุญรัตน์ พ.ศ. 2487 - 2488 4. นายวนิช ขันแก้ว พ.ศ. 2488 - 2490 5. นายชู ไชยวุฒิ พ.ศ. 2490 - 2492 6. นายอินทร์ ไชยหมื่น พ.ศ. 2492 - 2495 7. นายเชื้อ พรหมวงศ์ พ.ศ. 2495 - 2497 8. นายยุทธ เชาว์พยัคฆ์ พ.ศ. 2497 - 2500 9. นายเล็ก วิยะแก้ว พ.ศ. 2500 - 2503 10. นายสิงคำห์ บุญรัตน์ พ.ศ. 2503 - 2506 11. นายปั๋น โพธิ พ.ศ. 2506 - 2523 12. นายประพันธ์ พันธุ์ขันคำ พ.ศ. 2523 - 2527 13. นายกชกร การแข็ง พ.ศ. 2527 - 2528 14. นายประยูร สุนะ พ.ศ. 2528 - 2530 15. นายสุมินทร์ เจียวสว่าง พ.ศ. 2530 - 2534 16. นายณรงค์ ไชยวงศ์ศรี พ.ศ. 2534 - 2542 17. นายสุนทร ผู้ประสิทธิ์ พ.ศ. 2542 - 2545 18.นายสันติ จันทะแจ้ง พ.ศ. 2545 - ปัจจุบัน ในปีพุทธศักราช 2499 ได้รับงบประมาณสร้างอาคารเรียน 1 หลัง และหลวงพ่อทองคำ ฐิตสีโล บริจาคเงินสมทบสร้างจำนวนหนึ่ง รวมเป็นงบประมาณค่าก่อสร้างทั้งสิ้น 50,000 บาท และหลวงพ่อทองคำ ฐิตสีโล ได้ให้ความอุปถัมภ์ด้วยดีเสมอมา ต่อมาหลวงพ่อทองคำ ฐิตสีโล เจ้าอาวาสวัดถ้ำเชียงดาว ได้ย้ายโรงเรียนจากสถานที่ตั้งเดิมมาตั้งในที่ดินของวัดถ้ำเชียงดาว ในเนื้อที่ประมาณ 6 ไร่ 52 ตารางวา และได้สร้างอาคารไม้ขึ้น 1 หลัง เปิดป้ายอาคารเรียน เมื่อวันที่ 3 เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2501 โดยมีนายยง ภักดี นายอำเภอเชียงดาว เป็นประธานเปิดและเรียกชื่อโรงเรียนใหม่ว่า “โรงเรียนบ้านถ้ำ (ทองคำอุปถัมป์)” พุทธศักราช 2552 วันที่ 4 กุมภาพันธ์ 2552 ปรับปรุงซ่อมแซมปูกระเบื้องห้องส้วม ชาย – หญิง เป็นเงิน 4,600 บาท (สี่พันหกร้อยบาทถ้วน) งบรายหัว วันที่ 4 กุมภาพันธ์ 2552 ปรับปรุงซ่อมแซมติดโถปัสสาวะชาย จำนวน 3 ที่ เป็นเงิน 7,200 บาท (เจ็ดพันสองร้อยบาทถ้วน) งบรายหัว วันที่ 20 กุมภาพันธ์ 2552 รับบริจาคคอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค 1 ชุด พร้อมปริ้นเตอร์ จากคุณสจ๊วต คาวาริโอ คิดเป็นเงิน 10,000 บาท วันที่ 11 มิถุนายน 2552 ติดตั้งจานดาวเทียมให้นักเรียนพักนอน 1 จาน คิดเป็นเงิน 5,850 บาท (ห้าพันแปดร้อยห้าสิบบาทถ้วน) งบมูลนิธิรีชัดหวา วันที่ 3 กรกฎาคม 2552 ซื้อคอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง คิดเป็นเงิน 13,000 บาท ใช้งบประมาณจากงบรายหัว วันที่ 9 กรกฎาคม 2552 ได้รับทีวี 12 เครื่อง พร้อมจานและอุปกรณ์ จากมูลนิธิเพื่อการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียม คิดเป็นเงิน 40,482 บาท (สี่หมื่นสี่ร้อยแปดสิบสองบาทถ้วน) โรงเรียนติดตั้งเองคิดเป็นเงิน 25,927 บาท (สองหมื่นห้าพันเก้าร้อยยี่สิบเจ็ดบาทถ้วน) - ขาแขวนทีวี 12 ชุด เป็นเงิน 14,400 บาท งบประมาณรายหัว - ค่าติดตั้ง 15 จุด เป็นเงิน 5,850 บาท งบประมาณรายหัว - ค่าเดินสายไฟฟ้าและอุปกรณ์ 5,677 บาท วันที่ 28 กรกฎาคม 2552 ปูกระเบื้องห้องประชุม คิดเป็นเงิน 14,490 บาท วันที่ 15 สิงหาคม 2552 ติดเหล็กดัดห้องพักครู และห้องประชุม 48 บาน เป็นเงิน 13,000 บาท วันที่ 1 พฤศจิกายน 2552 สร้างศาลาพักร้อน คิดเป็นเงิน 34,643 บาท ใช้งบประมาณจากผลกำไรสหกรณ์โรงเรียน วันที่ 4 พฤศจิกายน 2552 ซื้อคอมพิวเตอร์ 3 เครื่อง คิดเป็นเงิน 31,565 บาท ใช้งบประมาณจากการระดมทรัพย์ และเงินผ้าป่า วันที่ 16 ธันวาคม 2552 ปรับปรุงซ่อมแซมโรงอาหาร ใช้งบประมาณจากทางราชการ คิดเป็นเงิน 31,727 บาท วันที่ 30 ธันวาคม 2552 รับบริจาคคอมพิวเตอร์ จำนวน 2 ชุด จากบ้านเชียงดาวเนสท์ คิดเป็นเงิน 30,000 บาท พุทธศักราช 2553 วันที่ 17 กุมภาพันธ์ 2553 ปรับปรุงซ่อมแซมบันไดอาคารเรียน แบบ สปช. 205/29 คิดเป็นเงิน 2,365 บาท วันที่ 13 พฤษภาคม 2553 สร้างศาลาพักผ่อน ทิศตะวันออกของอาคารเรียนแบบ สปช. 105/29 ริมประตูรั้ว ใช้งบประมาณจากการบริจาคของมูลนิธิทองคำสถิตงบสาธารณประโยชน์ 5,000 บาท งบประมาณพัฒนาโรงเรียน 5,000 บาท และงบบริจาคงานศพนายดวงจันทร์ ขันเมือง 5,000 บาท วันที่ กรกฎาคม 2553 ซื้อคอมพิวเตอร์ จำนวน 5 เครื่อง เป็นจำนวนเงิน บาท โดยได้รับบริจาคเงินจากคณะครูที่เกษียณราชการ