上海中学的实验班包括数学班、科技班和工程班。数学班自1990年在上海市率先创设。数学班注重学生的学科潜能开发，尤其是数学方面的潜能开发，学生已经在国际数学奥林匹克竞赛上获得骄人成绩，累计获得国际数学奥林匹克金牌12枚。科技班、工程班可选择的五个专门方向（物理、化学、医学、计算机科学、生命科学）与工程班的五个专门方向（工程、通讯、环境、能源、海洋）打通，新增了“脑科学和人工智能”这一交叉学科领域，并对专门课程的学习内容进行更新，既注重专门性，又注重综合交叉。无论是科技班学生、还是工程班学生都可以先进行11个方向的概览式学习，每个方向学习3个课时，每个领域都注重前沿发展与领域学科结构介绍，吸引学生去选学。学生在了解10多个领域的发展概貌基础上，选择一个专门领域进行1学期的学习。然后引导学生在专门课程选择基础上进行课题研究1年，并通过研究性学习平台跟踪记录与借助Blackboard平台互动评价，不断激活学生的学术志趣与开发学生的学术潜能。
（化学方向专门课程）
（工程方向专门课程）
（计算机科学方向专门课程）
（生命科学方向专门课程）
（海洋方向专门课程）
（能源方向专门课程）
（通讯方向专门课程）
（物理方向专门课程）
（医学方向专门课程）
（环境科学方向专门课程）
