Tuyển sinh vào đại học

Hàng năm, 100% học sinh của Chuyên Sư phạm qua kì thi đại học và được nhận vào những trường đại học uy tín của Việt Nam. Điểm trung bình của học sinh Trường luôn đứng trong top đầu trong các trường Trung học phổ thông ở Việt Nam[14][15] với nhiều thủ khoa[16][17]. Nhiều học sinh của Trường cũng dẫn đầu tại các trường đại học[18].

Sau khi ra trường, rất nhiều học sinh của Trường tiếp tục học tập tại các trường đại học nước ngoài. Một số lượng đáng kể các cựu học sinh đang học tập tại các đại học đẳng cấp thế giới như Đại học Brown, Học viện Kinh tế - Chính trị London, Đại học Stanford, Đại học Cambridge, Đại học California tại Berkeley, Imperial College London, Đại học Bách khoa Paris, École normale supérieure, Đại học Quốc gia Moskva, Đại học Tokyo, Đại học Quốc gia Singapore, Đại học Quốc gia Úc, v.v. Một số học sinh của Trường còn dẫn đầu tại các trường đại học này[19][20][21].

Kì thi học sinh giỏi quốc gia

Là một trường chuyên cấp quốc gia, các đội tuyển của Chuyên Sư phạm được tham dự trực tiếp kì thi học sinh giỏi quốc gia, mà không phải tham gia các kì thi cấp tỉnh và thành phố. Kể từ ngày thành lập, Trường Trung học phổ thông chuyên Đại học Sư Phạm Hà Nội luôn nằm trong nhóm những trường chuyên có thành tích thi Học sinh giỏi quốc gia có thành tích cao nhất của cả nước với khoảng 500 giải.

Olympic khoa học quốc tế và khu vực

Hơn 80 học sinh của Chuyên Sư phạm đã giành huy chương trong các kì thi Olympic quốc tế như Olympic Toán Quốc tế (IMO), Olympic Tin học Quốc tế (IOI), Olympic Vật lý Quốc tế (IPhO), Olympic Sinh học Quốc tế (IBO) và Olympic khu vực như Olympic Toán học châu Á Thái Bình Dương (APMO), Olympic Vật lý châu Á (APhO). Một số đã đạt được những kỉ lục như: Vũ Ngọc Minh hai lần đoạt huy chương vàng IMO (lần thứ 42 và 43)[22]; Đinh Tiến Cường đạt điểm tuyệt đối 42/42 trong IMO lần thứ 30[23]; 14 năm sau, Nguyễn Trọng Cảnh lặp lại kỉ lục này[24]; Nguyễn Quang Nam hai lần đoạt huy chương bạc APho và hai lần đoạt huy chương bạc IPhO.

Cầu truyền hình chung kết đường lên đỉnh Olympia

Trong cuộc thi Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 20, thí sinh Lưu Đào Dũng Trí tham dự cuộc thi tuần 3, tháng 1, quý 4. Về thứ nhì với 240 điểm, nam sinh này lọt vào vòng thi tháng với điểm nhì cao nhất. Trong cuộc thi tháng, Dũng Trí lại về nhì với điểm số 235 và lại 1 lần nữa giành quyền vào cuộc thi Quý 4 với điểm nhì cao nhất. Ở cuộc thi quý 4, nam sinh đã xuất sắc về nhất với 280 điểm, lọt vào chung kết và đưa ngôi trường này lần đầu tiên có học sinh vào vòng chung kết Olympia