Trường Mầm non Song Mai được thành lập và đi vào hoạt động năm 1968. Thực hiện kế hoạch dồn các lớp ở các thôn về các điểm trường. Tháng 5/2007 trường được chia tách thành 3 điểm trường đó là khu Mai xá (Trung Tâm), khu phán Thủy, khu Mai viên. Tháng 9/2015 trường dồn lại thành 2 điểm trường, Khu Mai Xá và khu Phán Thủy.

Nhà trường được UBND xã Song Mai đầu tư xây dựng khu trung tâm thôn Mai Xá. Tổng diện tích toàn trường là 3837,6 m2, trong đó diện tích phòng học là 648 m2. Khoảng cách từ trường tới các thôn khu từ 200m đến 400m thuận tiện cho việc đưa đón trẻ đến trường. Trường xây dựng gồm 12 phòng học và các phòng chức năng cùng với hệ thống trang thiết bị đồng bộ hiện đại đáp ứng cho công tác chăm sóc giáo dục trẻ theo yêu cầu.

Trên 50 năm xây dựng và phát triển, nhà trường đã có nhiều đóng góp tích cực, hiệu quả vào sự nghiệp giáo dục của địa phương Nhiều năm liên tục đạt trường tiên tiến. Tháng 12 năm 2014 trường được công nhận đạt Chuẩn Quốc gia mức độ I giai đoạn 2015 -2019, 6 năm liền đều đạt Chuẩn Phổ cập GDMN cho trẻ em 5 tuổi. Chi bộ liên tục đạt “Trong sạch vững mạnh”.