西元 1898 年「基隆國語傳習所金包裡分教場」設立於金山慈護宮，同年11月改為「金包裡公學校」，是為金山國小前身。

西元 1913 年（民國2年、大正2年）3月20日設立「金包裡公學校瑪鋉分教場」於萬里昭靈宮，同年四月一日開始授課，是本校前身。

西元 1916 年四月一日，獨立為「瑪鋉公學校」。

西元 1922 年設「大坪分教場」（ 1926 年獨立為「大坪公學校」）。

西元 1941 年改為「萬里國民學校」。日據時代，分別由尾 岩雄、東條純治、李金沂、柏木重光先生擔任校長，主持校務。

西元 1942 年再設「西分教場」（於大鵬村）。

據萬里鄉誌所載，西元 1913 到 1918 年本校只設一學級， 1919 年為二學級， 192 0年至 1923 年為三學級，
1924 年至 1926 年為四學級， 1927 至 1928 年為五學級， 1929 年至 1935 年為四學級， 1936 至 1939 年為五學級， 1940 年為六學級。

西元 1946 年，西分教場獨立為大埔國民學校（今大鵬國小）。

西元 1947 年，再設野柳分校，（ 1968 年獨立為「野柳國民學校」）。

西元 1969 年，原校址地層陷落而遷校，為現今萬里國小。

1945年（即民國34年），台灣光復，政府播遷來台，由陳木村先生接任光復後第一任校長，後由王季團、王化龍、寇世榮、程東茂、陳慶龍、廖直炎、吳文象、詹錦淵、高振奎、羅子瑜、林子龍、洪有利先生接任，苦心經營，戮力校務、奠定良好基礎，開拓教育新局面。94年由劉昭銘校長接任，民國98年08月01日劉昭銘校長退休，由張泰山接任校長，民國102年08月張泰山校長退休，由李後榮接任校長，民國108年08月李後榮校長調任新莊區中港國民小學，由莊朝欽校長接任；民國111年8月莊朝欽校長調任永和區永和國小，現任校長為余昆旺校長。