สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษามุกดาหาร ตั้งอยู่ที่ 147 อาคารชีวเกษตร ถนนมุกดาหาร อำเภอเมืองมุกดาหาร จังหวัดมุกดาหาร โดยแต่เดิมนั้นอยู่ในสังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษา เขต 22 ซึ่งประกอบด้วยโรงเรียนมัธยมศึกษาในจังหวัดนครพนมและจังหวัดมุกดาหารรวมกัน จำนวน 81 โรง  ต่อมาเมื่อกระทรวงศึกษาธิการได้มีประกาศกระทรวงศึกษาธิการ      เรื่อง การกำหนดและแก้ไขเปลี่ยนแปลงเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษา เมื่อวันที่ 28 มกราคม 2563 และมีผลตั้งแต่วันประกาศในราชกิจจานุเบกษา ตั้งแต่วันที่ 17 กุมภาพันธ์ 2564 เป็นต้นมา     ส่งผลให้โรงเรียนมัธยมศึกษาในจังหวัดมุกดาหารต้องแยกออกจากโรงเรียนมัธยมศึกษาในจังหวัดนครพนมและมาอยู่ในสังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษามุกดาหาร ซึ่งประกอบด้วยโรงเรียนมัธยมศึกษาทั้งหมด จำนวน 30 โรงเรียน โดยในระยะเริ่มแรกนั้น สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานได้มีคำสั่งแต่งตั้งนายเลียง ผางพันธ์ ตำแหน่งผู้อำนวยการสถานศึกษาโรงเรียนมุกดาหาร ให้มาปฏิบัติหน้าที่ผู้อำนวยการสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษามุกดาหาร เป็นครั้งแรก โดยใช้อาคารชีวเกษตร ซึ่งเป็นอาคารที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ของโรงเรียนมุกดาหารเป็นที่ตั้งของสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาเป็นการชั่วคราว นายเลียง ผางพันธ์ ได้แต่งตั้งผู้อำนวยการสถานศึกษาจากโรงเรียนต่างๆในสังกัดเพื่อให้ปฏิบัติหน้าที่ผู้อำนวยการกลุ่มงานและดำเนินงาน ต่าง ๆ ในสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษามุกดาหาร รวมทั้งมีการร่วมกันระดมทรัพยากรจากทุกภาคส่วนเพื่อพัฒนาสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษามุกดาหารในระยะเริ่มแรก

       ในช่วงเดือนกรกฎาคม 2564 สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานได้มีการเกลี่ยอัตรากำลัง โดยเริ่มมีเจ้าหน้าที่มาปฏิบัติหน้าที่ในกลุ่มงานต่าง ๆ เป็นครั้งแรก และในวันที่ 27 สิงหาคม 2564 สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานได้มีคำสั่งแต่งตั้ง นางสุพร สามัตถิยะ ตำแหน่งรองผู้อำนวยการสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาศรีสะเกษ ยโสธร ให้มาดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษามุกดาหารเป็นคนแรก และ แต่งตั้งนายธิติวัฒน์ พิไลวงศ์ ตำแหน่งผู้อำนวยการสถานศึกษาโรงเรียนโนนราษีวิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษามหาสารคาม ให้มาดำรงตำแหน่งรองผู้อำนวยการสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษามุกดาหารเป็นคนแรก และแต่งตั้ง นายธีรภัทร วงษ์สว่าง ตำแหน่งรองผู้อำนวยการสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษานครพนมให้มาดำรงตำแหน่งรองผู้อำนวยการสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษามุกดาหาร ในเวลาต่อมา