學校創校於民國元年四月，當時稱謂「台南市安平公學校（現石門國小）鹽埕分校。」至民國七年四月獨立改稱「台南市鹽埕公學校」。並於民國七年三月第一屆畢業。民國三十四年，本省光復後，代理校長孫炳煌接收視事。民國三十五年二月改稱「臺南市南區第五國民學校」，民國三十六年二月再更名為「臺南市南區日新國民學校」。民國三十八年改派曾振家聲接充校長。民國四十一年二月改派吳錦接充校長。民國四十三年八月改派張石頭接充校長。民國四十四年九月改派嚴展南接充校長。民國五十六年四月制定校歌、校徽。
民國五十七年八月，政府推行九年國民義務教育，改名為「台南市南區日新國民小學」至民國六十二年八月蔡貽華接任校長後，由於附近社區發展，學校人數驟增，原十四班增至二十四班，一時大興土木，磚造平房改建樓房，逐年增加並購置校地闢建操場，兒童遊樂器材場所，新建禮堂，蔚成有規模，有發展的學校。民國六十七年改派陳朝敏接充校長至民國七十五年八月蔡校長又調回本校服務，民國七十七年十二月奉令退休，校長遺缺由教務主任林木清暫代。
民國七十八年八月改派周奕民接任校長，周校長於任期中積極充實教學設備；新建專科教室、圖書館、視聽教室、動物教材園、運動場排水系統、鋪設紅磚粉跑道。重視校園環境綠美化工作：新校門前庭花園，中庭花園。並於八十三學年度籌設幼稚園，開辦營養午餐(建廚房)。更以生活教育為本校教育發展重點，使得教學步向正常化，學生身心得以正常發展。
民國八十四年三月改派張明長接任校長，張校長更以加強生活教育改進教學方法而努力培育國家優秀民族幼苗，促進國民教育繁榮與發展為職志，日夜匪懈，日新美譽得以不墜。在歷任校長努力經營下，現在本校校地總計三‧三八九八公頃，班級六十班，學生約兩千三百人。
民國八十六年八月張校長榮退，余義德校長接任，將日新國小校園景觀整建至煥然一新，將學校行政中心及教學區向北移。其重要建設有：禮堂內部修建及屋頂的防漏；增設電腦教室二間；配合行政電腦化，購置行政電腦；整修全校門窗為鋁門窗；改建二座球場，並舖設ＰＵ面、壓克力面及安全地墊；增設遊戲場、改善排水系統；架設全校光纖網路系統；改善校園廣播系統；完成行政大樓及九二一大樓；整建校園圍牆、疏濬全校水溝；加強校園植栽，重視校園美化綠化；設置體適能教室、音響教室、充實視聽設備…
等硬體建設，除以上外，並訂定校務發展計劃，確定學校教育目標及發展願景；積極推動九年一貫課程；落實本位發展；推動校園閱讀及直笛教學；全面提升教師資訊素養，積極推動資訊教育及環境教育；加強英語教學…。在余校長的領導下，必能承先啟後，讓日新的明天能「日新又新，永遠生生不息」。
民國
九十二年八月余義德校長榮退，陳國華校長就任，延續余校長之理念，積極致力於校園各項軟硬體建設：校園美化運動：校園四周圍牆彩繪活動、校園植栽美化、全校校舍粉刷…。電腦教室更新：建置二間電腦教室為無硬碟系統，大大提昇電腦的效能。積極爭取興建本校活動中心，給予學生及教職員工有個寬敞的室內活動空間，除此，亦尊重教師自主，鼓勵教師進修，增進教師的專業智能，協助教師生涯規畫，期盼建構出獨一無二的學習型學校，並於民國九十四年榮獲台南市教學卓越獎。民國九十五年榮獲等多項課程設計獎項，顯示在教師專業成長上有明顯成效，在校園硬體建設上，除每年爭取經費改善校舍外，民國九十三年爭取教育部永續校園改造經費，獲得補助150萬元，設立太陽能、中水等多項永續設施；民國九十四年與日新里共構活動中心，於九十六年開始興建全新禮堂；民國九十五年更爭取六星計畫經費進行社區景觀改造工程，榮獲全市第三名；民國九十六年拆除北二棟違建，規劃更寬廣的綠地及學生活動空間，讓日新的景觀換然一新。
民國九十八年八月起，陳國華校長調任德高國小，由王海秀校長繼任帶領日新團隊。在前任校長們長期經營的穩固基石上，王校長致力於在地課程、閱讀推廣，發展學生多元能力，進行一系列校舍軟硬體更新美化。在課程與教學部分，教學團隊參與多項教育局、教育部計畫，如：一○一年至一○二年度為教育部行動學習計畫學校，一○一年至一○三年度為教育部未來想像計劃學校，一○一年至一○二年度為台南市資訊融入教學創新應用典範學校、一○二年至一○六年度持續獲得教育部圖書館閱讀推動教師經費計畫贊助…等。在硬體更新部分，因應學校老舊整修需求頻繁，積極申請各項計畫經費，優化原有設備，提升教學效能。如:防水隔熱工程、臺南航空站噪音防制、圖書館改善計畫、操場排水工程、老舊廁所空間環境整建計畫等共八千六百多萬元，並於一○五年度暑假拆除東棟教室，完成教室搬遷工程，規劃人車分道友善環境。預計於一○七年度起執行新校舍規畫設計與重建工程，獲得經費五千多萬元。在王校長的帶領下，日新國小更於民國一○二年榮獲教育部閱讀磐石、一○四年獲台南市教學卓越優等、一○五年榮獲台南市教學卓越特優等獎項肯定!
民國一○六年八月起，王海秀校長調任台南市崇明國小，由徐俊雄校長繼任。在徐校長的帶領下，期許未來日新將成為具備活力、美感、創新、卓越、感恩、永續的優質學校!