Học sinh của Trường được chia thành những lớp theo các môn học: Toán học (2 lớp: Toán 1 và Toán 2), Văn học, Vật lý, Hóa học, Sinh học, Tin học và Tiếng Anh (2 lớp: Anh1 và Anh 2) và 4 lớp cận chuyên.
Nhà trường đi tiên phong trong việc đổi mới phương pháp giảng dạy, tiến hành giảng dạy một số môn chuyên bằng tiếng Anh, đáp ứng tốt đề án ngoại ngữ 2020 của Bộ GD&ĐT, phấn đấu đến năm 2020 có 70% giáo viên của trường sử dụng thành thạo tiếng Anh phục vụ tốt cho công tác giảng dạy. Nâng cao chất lượng đào tạo theo hướng phát triển năng lực học sinh, phù hợp với đặc thù học sinh năng khiếu. Bên cạnh chương trình học theo quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo, số tiết học môn chuyên được tăng cường, học sinh của nhà trường còn được học các chuyên đề chuyên sâu với các thầy cô có kinh nghiệm, được tham gia các hội thảo với các nhà khoa học, các chuyên gia đầu ngành trong các lĩnh vực, được tạo điều kiện đi thực tế, xuống các khoa trong trường Đại học Sư phạm đề các em được thực hành, thí nghiệm, học tập thực tế… Nhà trường thường xuyên mời các giáo sư của Đại học Sư phạm, đại học Quốc gia, Viện Toán học … về nói chuyện, giảng bài, truyền cho các em lòng say mê, tình yêu với khoa học, định hướng cho các em phát triển trong tương lai. Chú trọng phát huy tính độc lập, khả năng tự học cho học sinh. Xây dựng thư viện với nhiều đầu sách tham khảo quý giá. Kết nối học sinh với cựu học sinh, các anh chị đi trước tiếp sức cho các em đi sau, truyền cho các em nhiệt huyết, hướng dẫn thậm chí dạy lại các em… Tổ chức trang thông tin nội bộ, khuyến khích học sinh viết bài, tập dượt nghiên cứu, sáng tạo…Tổ chức các buổi semina trong học sinh, tập dượt cho học sinh khả năng nghiên cứu khoa học, chủ động, sáng tạo, phát huy tốt nhất khả năng của mình. Trường xây dựng các kết hoạch từ ngắn hạn đến dài hạn cho mục tiêu phát triển của nhà trường. Liên kết với các khoa trong trường Đại học Sư phạm nhằm đa dạng hóa các hoạt động của học sinh, tận dụng đội ngũ các giáo sư, các nhà khoa học của trường Đại học Sư phạm. Thường xuyên mời các nhà khoa học, nhà chính trị, nhà hoạt động xã hội, nhà văn, nhà thơ… tới giao lưu nói chuyện với học sinh.