学生科技社团成为学校开展科技实践活动的主要阵地。学生环保社团“根与芽”小组开展了沈阳浑河水质调查、浑河沿岸土壤污染状况分析等一系列生态保护行动；高中部首个科技社团“万维社”被评为“沈阳市十佳社团”，高中部的“电子科技社”“生化社”“数学建模社”在不同的领域都有所斩获。这些社团紧紧围绕学校的科技特色，组织策划了诸如科技周、智运会、桥梁创意与制作大赛等科技活动。这些活动极大地调动了学生们学习科普知识和实际动手操作的热情。学生社团已经成为学校科技特色建设工作中一支不可或缺的基础力量。

在开展科技创新教育、做强科技特色过程中，学校不断优化课程结构。以选修课为主，逐步加大选修课的门类，突出研究型课程的生成性，过程的开放性，学习方式的合作性，内涵的综合性，注重学生的自我探究体验。经过多年的实验探索，现已建立起来以国家课程为主，专门科技创新课程、研究型课程、微型课程为辅的科技特色课程体系。

研究型课程主要有专题研究、科学探究课、探究性选修课、科学研究实验室四种形式。探究性选修课是学校选修课的重要组成部分，科学研究实验室则是最高层次的研究型课程。

微型课程以专题讲座为主要形式，为学生创造与成功人士零距离接触的机会，让学生与大师对话。学校先后邀请北京大学校长、中科院院士王恩哥，南方科技大学校长、中国科学院院士朱清时，浙江大学校长杨卫院士，数学家林群，香港理工大学严民教授，清华大学顾学雍教授，中国科学院自动化研究所研究员陶建华，美国校友刘平宇教授，美国宇航员玛莎•埃文斯等知名学者与专家为全校师生做报告，这极大地开阔了学生的视野，提升了学生的科技素养。在理化生等常规课堂的教学活动中，教师重视社会资源的利用，重视学生的实践活动。辽宁省科技馆建成后，学校鼓励学生利用周末时间去科技馆进行学习，有的物理老师带领学生到科技馆去授课。

作为中国科协“英才计划”的辽宁省第一所学校，每年有十余名学生参与到“英才计划”的培养项目中来，学生获得院士团队的培养并完成科研项目。其中多名优秀学员还获得了“樱花计划”赴日交流机会。

学校积极探索开放办学、科教携手、合作育人的有效途径，努力实现课程资源从“学校培养”到“社会支持”的转变。目前，学校已初步建立起三大类创新实践基地。

第一类是科研院所。2000年9月，在中科院沈阳分院的支持下，学校与中科院金属所、自动化所、生态所、东软集团等科研单位合作，投入100多万元兴建了材料科学、机器人技术、生命科学、软件科学等四个科学研究实验室，邀请专家到校授课并指导学生科研项目。

2009年，袁隆平院士为学校生态科普基地题名，生态科普基地既为少数学生开展生命科学课题研究提供了支持，又面向全体学生开展了劳动教育。

第二类是大专院校。充分利用高校师资和实验室等优质教育资源，与国内知名高校达成意向，通过提供远程教育、实地指导等方式，在育才建立“早期创新人才培养站”。

第三类是企业社区。学校与沈阳机床（集团）有限公司、新松机器人、沈阳（国家）动漫产业基地等创新型企业建立科教合作伙伴关系，让学生到工厂、社区参观考察，丰富学生的科技活动体验。

针对科技特色学生的培养，在教师的选拔上也提高了要求。多年来，学校将教师队伍建设的目标定位为“结构合理、师德高尚、素质过硬、勇于创新”，在坚持对全体教师进行创新意识、创新方法和创新能力持续培训的同时，还选拔出一部分优秀教师进行特殊培养。

教师先后参加了首批“中国科协青少年科技创新人才培养项目实验学校”教师培训。学校两次承办“2049青少年创新人才培养项目”课题组开展的“聚焦课堂——高中课堂教学研讨活动”，所有学科教师与来自上海等地名校的教师同台展示、共同研讨。2016年学校加入了“K12 教育质量保障联盟”，并被推选为常务理事单位，定期对教师加强新技术理念的培训。

学校面向集团近千名教师，启动了名师培养系列工程。注重“全员性、自主性、发展性”的特点，特设了“特色教师”申报项目，以此为平台培养出了一支以科技创新教育为主的特色教师队伍，队伍整体层次不断提高。整合社会资源，每年邀请院士、科学家来校为教师做讲座，发挥大师在教师专业成长中的引领和激励作用。

目前，依托十几位科学研究实验室的老师，一支覆盖各个学科的创新型教师队伍正在成熟起来，部分教师已成为科技创新教育的带头人。

近年来，学校在创新人才培养上探索出一条成功之路，育才学子在各级各类科技赛场上崭露头角。

学校先后成为“中国科协青少年科技创新人才培养项目实验学校”“全国青少年科技创新优秀实验校”“中国创造教育实验基地”。因在青少年科技创新教育领域的突出贡献，学校科学技术课指导教师龚鹏荣获“发展中国家科学院区域奖”，成为亚洲唯一获此殊荣的青年教师。学校有两位毕业生因青少年创新大赛成绩优秀保送复旦大学，这两位学生入选“2010中国大学生年度人物”。十几年来，育才学生的科技项目在“国际科学与工程大奖赛（ISEF）”中获奖十余次，在“全国青少年科技创新大赛”“明天小小科学家奖励活动”中获得金、银牌六十余枚，在“辽宁省青少年科技创新大赛中”获得金牌三百余枚。学校重视国际化高端科技赛事，2014年，高中学生第一次组队参加澳洲FRC国际机器人大赛就获得冠军，2017年，高中学生赴澳洲参加FRC国际机器人大赛，更是获得五项第一的好成绩，教育部部长在同年4月份考察育才学校的时候给予高度评价。2018年，高中学生在美国获得FRC国际机器人大赛纽约赛区冠军。

2017年，教育部部长陈宝生视察东北育才学校，对师生寄予殷切期望，鼓励学校要深化教育综合改革，大力推进拔尖创新人才培养，追求更好更快发展。