Vilniaus Pilaitės gimnazija yra trijų gatvių apsupty: Įsruties, Tolminkiemio ir I.Kanto.
1992 m. kovo 9 d. Vilniaus miesto mero potvarkiu Nr. 136 mokyklai suteiktas Vilniaus 66-osios vidurinės mokyklos vardas.
Pirmuoju mokyklos direktoriumi paskirtas Kęstutis Armonas.
1992 m. rugsėjo 1 d. įvyko mokyklos atidarymo šventė.
1993/1994 m. m. išleista pirmoji abiturientų laida.
1994 m. birželio 21 d. Vilniaus miesto Tarybos Pirmininko potvarkiu Nr. 62 mokyklai suteiktas Vilniaus Pilaitės vidurinės mokyklos vardas.
1995 m. lapkričio 7 d. mokyklos direktoriumi paskirtas Zotikas Popovas, nuo pat mokyklos veiklos pradžios dirbęs direktoriaus pavaduotoju ugdymui.
Nuo 1995 m. rugsėjo 1 d. mokykloje pradėta vykdyti kryptingo dailinio ugdymo programa.
Nuo 2012 m. rugsėjo 1 d. mokykla pertvarkyta į Pilaitės gimnaziją.
Pilaitė – naujas Vilniaus miesto mikrorajonas, dar tik kuriantis savo tradicijas ir formuojantis savo kultūrinę aplinką. Mokykla turi būti to kūrimo centre ir stengtis, kad jos ugdytiniai suvoktų svarbiausias gyvenimo vertybes ir tiesas: neprarastų savo etninių šaknų, natūralaus kalbos jausmo. Tai labai svarbu. Kitaip žmonės taps vieniši, pasimes technizuotame pasaulyje, praras tradicines vertybes, neįgis naujų.