天津南开中学有优良的德育传统，同时又依据时代特点，不断的发展和创新，形成了南开特色的德育实施网络。在大德育观与主动发展观的指导下，抓住一条主线、构建两支队伍、锻造三个熔炉、建设四个实践基地、推行五项制度、实施六项系列教育，使学校成为训练、陶冶学生思想品德的熔炉。学生有法纪，有道德，有理想。使学生养成“以周总理为楷模”的人生观与价值观。

    天津南开中学与时俱进，以“整体高素养教育”为办学的主导思想，形成具有现代南开特色的办学理念和实践体系。整体的内涵是要把握教育的整体性、办学的整体性。学校的育人目标是“使南开的学生具有强烈的社会责任感，具有健全的身驱及心理品质，科学素养、人文素养兼备，创新思维、实践能力两翼齐飞，为祖国的繁荣、世界的和平与发展培养创新型、拔尖型后备人才”。以“以德立教，严谨治学，学生为本，注重创新”为治校方略，并以把南开中学努力建设成具有中国教育特色的国际著名一流学校作为奋斗目标。制定并实施了《名师工程实施方案》《人事制度改革实施方案》《学生思想品德教育实施方案》《教学改革实施方案》《办学规模及校舍建设方案》、《国际交流实施方案》形成整体素质教育实践的完整体系。

    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。