Середня загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів № 4 ім. Д.І. Менделєєва відновила свою роботу після визволення Вінниці в 1944 році. Вже в перші роки свого існування добре себе зарекомендувала.
У 1964 році школа експонувалася на виставці досягнень народного господарства СРСР, вісім вчителів і 64 учня були нагороджені медалями.
Приймаючи до уваги особливі досягнення у галузі вивчення хімії, в 1957 році школі було присвоєно ім'я видатного вченого-хіміка Д.І. Менделєєва.
З серпня 2007 року школою керує Седельов Олександр Олександрович.
Учні гідно представляють школу на міських, обласних та Всеукраїнських олімпіадах.
Починаючи з 1-го класу в навчальному плані передбачено уроки російської мови та комп'ютерної грамоти. У навчально-виховному процесі вчителі початкових класів використовують елементи програми «Розвитку образного та критичного мислення», ейдетики, педагогіку ТРИЗ.
Умови сучасності вимагають профілювання ІІІ ступеня шкільної освіти, тому вже тривалий час в школі функціонують профільні класи:
- хіміко-біологічного медичного напрямку з угодою про співпрацю з Національним медичним університетом ім.. М.І. Пирогова;
- економічний - з торговельно-економічним інститутом КДТЕУ.
Організатором співробітництва з національним медичним університетом є заступник директора школи вчитель хіміє, Соросовський вчитель Черній М.В. За останні 9 років студентами ВНМУ стало 97 учнів.
Система виховної роботи в школі ґрунтується на співпраці педагогічного, учнівського колективів, батьків та громадськості. Стало доброю традицією колективні творчі справи вчителів, учнів та батьків:
- хімічний КВК,
- «Пушкінський бал»,
- «Українські вечорниці»,
- «Лицарські турніри»
- та інші цікаві конкурси.
У нових умовах сьогодення школа намагається мати своє обличчя, зберегти традиції, виховуючи учнів обізнаними та порядними людьми.
Школа має свій герб, гімн та прапор, з надією дивиться в майбутнє.