Hiện trường có 62 lớp ở bậc THCS với hơn 2.170 học sinh; 44 lớp bậc THPT (chuyên và không chuyên) với khoảng 1.360 em.
Mỗi năm, chuyên Trần Đại Nghĩa tuyển hơn 500 học sinh lớp 6 thông qua bài khảo sát năng lực bằng tiếng Anh. Số lượng hồ sơ đăng ký vào trường khoảng 3.000-4.000.
Việc thay đổi mô hình trường THPT chuyên Trần Đại Nghĩa xuất phát từ việc Bộ Giáo dục và Đào tạo đề nghị Hà Nội chỉ đạo việc tuyển sinh lớp 6 trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterdam đúng quy định, hồi cuối tháng 2. Lý do là Luật Giáo dục quy định trường chuyên chỉ tồn tại ở bậc THPT. Mô hình khối THCS trong trường chuyên không nằm trong quy định pháp lý nào.
Trong văn bản gửi Bộ Giáo dục và Đào tạo ngày 12/3, UBND TP HCM cho biết sẽ đổi mô hình trường THPT chuyên Trần Đại Nghĩa để đúng luật, nhưng kiến nghị cho phép tuyển sinh lớp 6 năm nay, tránh gây xáo trộn.