教学工作从改革教与学的观念入手，树立以终身学习为内涵的大教育观。以课程改革为核心，以提高课堂教学效益为重点，训练、积淀科学素养、人文素养，建设数字校园，提高信息技术水平，以培养学生的思维品质、实验动手能力、双语双文能力、信息技术能力、自主学习能力、创新潜能为目标。学校除必修课程外，还开有校本课程供学生选择。引入“高中学年学分制”，构建与新课程计划相匹配的教学管理模式。重视研究性学习课程，培养学生的探究学习能力，形成了“勤学、好问、理解、会用、创见”的学风。

　　在整体高素养教育办学理念下，倡导学生自学、自治、自律的主动发展机制的体验教育中，大批学生成为理科特长生、文学特长生、体育特长生、艺术特长生。例如，自1997年以来，连续五年获四块国际奥林匹克竞赛物理、化学金牌，一块信息技术银牌；2004年又有学生入选国家奥赛集训队。在科技创新大赛上获全国科技发明展金牌、国际发明展银牌。2003年第十八届全国青少年科技创新大赛上生物科技小组获一等奖，2004年获“宋庆龄”少年儿童发明奖金牌。学校亦是全国体育工作先进学校、艺术特色学校、全国现代教育技术实验学校、中央教科所科研基地，各类社团课外活动丰富多彩，学校男子篮球队、民乐队、合唱团、铜管乐队在中学界十分活跃，具有较高的专业水平。

　　学校的国际交往日益活跃，已于五大洲中的20个国家的学校建立了友好交流关系，努力使学校成为中外基础教育交流借鉴的桥梁。为增加名校的辐射作用，1994年始，天津南开中学与名企业合作举办了南开翔宇学校。校名寓意有二，一是纪念南开杰出的校友周恩来总理，周总理名恩来，字翔宇；二寓意南开学子要如大鹏鸟一样展翅飞翔。现南开翔宇学校有小学部、初中部、高中部，以其高质量的教学声誉、双语教学特色及艺术教育特色而享誉津门。此外还辐射有南开中学网校、南开校友培训学校。