Sekolah Menengah Sains Tuanku Munawir yang asalnya diberi nama Sekolah Menengah Sains Seremban (SASER) mula ditubuhkan secara rasminya pada Februari 2002. Sekolah ini menggunakan tapak dan bangunan yang ditinggalkan oleh Sekolah Datuk Abdul Razak, Seremban yang mendapat premis baru di Sungai Gadut. Kerja-kerja menaikkan taraf sekolah yang ditinggalkan selama hampir tiga bulan telah dijalankan dan melibatkan kos keseluruhan sebanyak hampir RM600,000. Kerja-kerja ini bermula pada 28 Februari dan siap sepenuhnya pada 30 Mac 2002. Pada 1 Mac 2002, Tuan Haji Azam bin Md Atan telah mendaftar sebagai pengetua pertama Sekolah Menengah Sains Seremban. Kumpulan pertama guru yang mendaftar pada 18 Mac 2002 adalah seramai 11 orang dan kumpulan kedua pula pada 20 Mac 2002 seramai 2 orang.

Sekolah ini dinamakan sebagai Sekolah Menengah Sains Tuanku Munawir pada 8 Mac 2011 sempena nama Yang Di-Pertuan Besar Negeri Sembilan ke-9, Tuanku Munawir Tuanku Abdul Rahman iaitu bapa kepada Yang Di-Pertuan Besar sekarang Tuanku Muhriz.