作为辽沈地区的传统名校，2012年，沈阳二中在认真落实省委、省政府提出的沈阳经济区一体化发展战略上，实施跨市(鞍山、抚顺、本溪、营口、阜新、辽阳、铁岭)招生，成立“沈阳二中科学高中”，“科学高中”秉承二中“大气成就大器”的办学理念，提供以理科、数理化为重点的挑战性的学习环境，培养具有创新精神、探究热情、多元发展的科学素养与人文素养兼备的精英领军人才。
沈阳二中以“大气成就大器”为校训，以“全面发展、个性特长、 文明品行”为培养目标，以每班30人的小班化教育教学改革为平台，在致力于追求办学高质量的同时更追求办学的高品位，同时重视体育和艺术教育对学生人生发展的影响。二中的篮球队连续几年获得全国中学生男篮锦标赛冠军，沈阳二中72人规模的中学生交响乐团多次在辽宁省、沈阳市举办新年音乐会上演出，在全国中学生乐团中影响很大。二中的教育为满足学生高中阶段的全面发展、个性发展、特色发展、卓越发展以及社会对人才的多样化需求做出了名校应有的贡献。
目前，沈阳二中有南北两个校区，占地339亩，建筑面积13.1万平米。在校学生2600余人，89个教学班。教工345人，其中教育专家2人，省特级教师9人，市首席教师3人，市学科带头人和名师17名，市骨干教师40名，高级教师145人，70%的教师具有硕士研究生学历或学位。
在六十年历史长河中，沈阳二中莘莘学子自强不息，追求卓越，在各个领域，各条战线做出了巨大贡献，取得了突出成绩，其中有院士4人。他们是：王兴治，中国工程院院士;郭爱克，中国科学院院士;高金吉，中国工程院院士;陈创天，中国科学院院士。
自1978年恢复高考以来，沈阳二中的办学质量一直处于辽宁省、沈阳市的领先地位，1983届已达90%以上,1984年至今，二中共培养15个省、市状元，向清华、北大输送了267名学生。2011年开始每年又获得北大“校长实名推荐”资格。是2011年沈阳市省级示范高中唯一荣获“沈阳市高中高考出入口增值评估奖”的获奖单位。2012年9月，被沈阳市人民政府授予“沈阳市教育系统先进集体”。二中教育教学特色和成功经验，早在八十年代，就被《光明日报》、《辽宁日报》纷纷报道。多年来，沈阳二中获国家级荣誉18项，省级荣誉85项，市级荣誉312项。
沈阳二中直属于沈阳市教育局，是辽宁省首批示范性高中，是辽宁省唯一通过ISO14000国际质量认证的学校。1949年，在张学良将军于1925年创立的同泽男中原址的基础上，以省四中为主体，合并市立一中、二中、三中和省立二中的高中部，成立了沈阳二中，是新中国第一批省立重点高中。
学校坚持开放办学。多年来，学校与美国、英国、韩国、日本的一些知名的高级中学、大学建立了协作关系，并成功地进行了学生、教师、管理各个层面人员的互访及国际交流活动。沈阳二中已成为人文化、现代化、国际化的全国名校。2007年5月，沈阳二中与加拿大新斯科舍省(NOVA SCOTIA)教育厅签署了“中加公立高中双文凭”项目协议，开设了“沈阳二中中加班”，为二中学子开辟了一条通往国外大学的“直通车”。“中加班”的学生，实行“双学籍”，学习中加两国高中课程，由加拿大注册教师全英教授加方课程，使用加拿大原版教材，毕业获中加双高中文凭，免预科直升加拿大、美国、英国、澳大利亚等英语国家大学。
