Skolbyggnaden ligger i flyktinglägret Nuseirat i närheten av staden Deir al-Balah och används som skyddsrum för Gazabor som tvingats på flykt. Ingen skolverksamhet pågår där just nu.
Enligt den israeliska militären var attacken, som skedde på onsdagen, riktad mot Hamas styrkor som man säger ska ha gömt sig på skolområdet och planerat en terrorattack, rapporterar AP.
Minst 14 personer ska ha dödats i attacken, varav två barn och en kvinna. Till det ska 18 personer ha skadats, enligt personal på två närliggande sjukhus som AP hänvisar till.
Ett av barnen som dödats är en dotter till Momin Selmi, medlem i Gazas civilförsvarsorgan. Han stannade kvar i norra Gaza för att arbeta medan familjen flydde söderut och ska inte ha träffat sin dotter på tio månader, uppger hans arbetsgivare.
Mer än 90 procent av Gazas skolbyggnader har skadats helt eller delvis av attacker sedan Gazakriget bröt ut, enligt en rapport från hjälporganisationer på plats.
Tidigare under onsdagen hävdade de Hamaskontrollerade lokala myndigheterna att 20 personer, varav 16 kvinnor och barn, dödats efter israeliska attacker mot Gazaremsan.
Totalt ska 34 människor, varav 19 kvinnor och barn, dödats i Gaza under natten och dagen. Dessutom ska fem personer ha dött efter ett flyganfall mot Västbanken.