Giống với các trường chuyên cấp quốc gia khác, chương trình học của Trung học phổ thông Chuyên Ngoại ngữ được cho là khá khắc nghiệt. Nhưng đây cũng chính là phương châm giáo dục của nhà trường, nhằm đảm bảo chất lượng các môn học, không chạy theo lối học ứng thí. Trường hiện đang giảng dạy bảy khối ngoại ngữ chuyên: tiếng Anh, tiếng Pháp, tiếng Trung, tiếng Nga, tiếng Đức, tiếng Nhật, tiếng Hàn, cùng hai ngoại ngữ phụ là tiếng Ý và tiếng Tây Ban Nha. Từ năm học 2020–2021, nhà trường tổ chức tách các lớp hệ chuyên và hệ không chuyên.

Tuy vậy, các hoạt động ngoại khóa trong và ngoài nhà trường luôn được chú trọng. Chương trình Dạ hội tiếng (đổi tên thành Sắc màu chuyên Ngoại ngữ từ năm 2008) được tổ chức vào dịp 26 tháng 3 hằng năm luôn để lại tiếng vang lớn. Một trong những hoạt động nổi bật của nhà trường là Chương trình định hướng và phát triển tân học sinh Mười Cộng (Ten Plus) đã được tổ chức thành công theo mô hình học tập từ Singapore. Nhà trường còn có các hoạt động khác như chương trình Leadership Camp (bắt đầu được tổ chức một cách chuyên nghiệp và bài bản từ năm 2010 tại Ba Vì) hay hội thao chào xuân hàng năm CNN Olympics, chương trình ngoại khoá, cắm trại cho học sinh cuối cấp tại Trung tâm Hỗ trợ Đào tạo và Phát triển Đô thị Đại học, nằm tại khu vực chân núi Ba Vì kết hợp tham quan, dâng hương và báo công khu di tích K9.

Nhà trường cũng tăng cường tổ chức một số hoạt động học tập thông qua các trải nghiệm như Tuần lễ quân sự tại Trung tâm Giáo dục quốc phòng và An ninh (trực thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội; tổ chức dạy học môn Công nghệ tại Khoa SP Kỹ thuật của Đại học Sư phạm Hà Nội; chương trình trải nghiệm môn Lịch sử, Địa lý ngoài Hà Nội; ...