Im Jahre 1549 wurde die Heuchlinger Schule erstmals erwähnt. Im 19.Jahrhunderte wurde ein Schulhaus an der Oberen Dorfstraße erbaut. Das Erdgeschoss bot Platz für zwei Schulräume, im Obergeschoss wohnte der Lehrer mit seiner Familie. Es war durchaus üblich, 60 und mehr Schüler unterschiedlichsten Alters miteinander zu unterrichten. Darin unterschied sich die Schulsituation in Heuchlingen nicht von der in den anderen Dörfern der Schwäbischen Alb.
1959/60 konnte das neue Schulhaus an der Flügelstraße bezogen werden. Es beherbergte teils nach, teils nebeneinander Grund-, Haupt- und Sonderschule. 1975 verlor Heuchlingen im Zuge der Gemeindereform nicht nur die Selbständigkeit, sondern auch die eigene Schule. Dettingen wurde zentraler Grundschul-Standort für die drei Dörfer Heldenfingen, Heuchlingen und Dettingen. Das Schulhaus stand einige Jahre leer, bevor die Autobahnpolizei ihren provisorischen Stützpunkt darin einrichtete.
Anfang der 90er ermöglichte der damalige Kultusminister des Landes Baden-Württemberg Gerhard Maier-Vorfelder, die Wiedereinrichtung wohnortsnaher Grundschulen. Damit wurden die Träume vieler Heuchlinger Eltern wahr.
Im Frühjahr 1994 griffen die Heuchlinger zur Selbsthilfe. Nach Feierabend und am Wochenende rissen sie überflüssige Trennwände ein, verlegten neue Böden, bauten die alten Fenster aus und neue ein und verschalten die Decken. Zum Schluss führten sie einen Großputz durch und stellten die neuen Möbel auf. Man kann mit Fug und Recht behaupten, dass sich das Dorf die eigene Schule gestaltete.
Dieser Schwung hielt auch über die Eröffnungsveranstaltung hinweg an. Für diese "hervorragende kommunale Bürgeraktion" zeichnete der Ministerpräsident des Landes Baden-Württemberg Erwin Teufel die Schulgemeinschaft mit einem Preis aus.
Im Sommer 2000 verließ Michael Fritz die GS Heuchlingen. Bis Ende 2004 war Frau Annemarie Grözinger als Schulleiterin tätig.
Nach Frau Sabine Palinkas als Rektorin übernahm Herr Franz Kraus parallel zur Grundschule Heldenfingen kommissarisch auch die Heuchlinger Grundschule.
Seit August 2008 leitet Frau Hiltrud Litzka-Huber die Grundschule Heuchlingen.