Đó là các môn khoa học tự nhiên, khoa học sự sống, khoa học máy tính, kinh doanh và quản lý, công nghệ, kỹ thuật, ngôn ngữ, văn hóa, kinh tế, chính trị, xã hội, kết hợp với các hoạt động trải nghiệm để định hướng nghề nghiệp liên quan.
Nhà trường tuyển sinh trên toàn quốc. Điều kiện chung để dự thi vào lớp 10 chuyên của trường Phổ thông Năng khiếu là: Tuổi của học sinh vào học lớp 10 là 15; đối với học sinh được học vượt lớp ở cấp THCS hoặc học sinh vào cấp THCS ở độ tuổi cao hơn quy định, tuổi lớp 10 được giảm hoặc tăng căn cứ vào năm tốt nghiệp THCS; xếp loại tốt nghiệp từ khá trở lên; xếp loại hạnh kiểm, học lực cả năm học của các lớp cấp trung học cơ sở từ khá trở lên.
Trường Phổ thông Năng khiếu tổ chức một kỳ thi chung cho cả 2 cơ sở với 10 môn thi. Ba môn không chuyên gồm Toán, Ngữ văn, Tiếng Anh; 7 môn chuyên gồm Toán, Tin học, Vật lý, Hóa, Sinh, Ngữ văn, Tiếng Anh.
Mỗi thí sinh được đăng ký thi tối đa 2 môn chuyên tự chọn. Trường hợp đăng ký 2 môn, thí sinh cần phải đảm bảo chọn một môn trong 2 nhóm sau:
Nhóm 1: Toán - Ngữ văn.
Nhóm 2: Tiếng Anh - Vật Lý - Hoá học - Sinh học - Tin học.
Bài thi môn không chuyên gồm cả 2 phần tự luận và trắc nghiệm. Bài thi môn chuyên theo hình thức tự luận. Thời gian thi như sau: