Trường Phổ thông Năng khiếu có 7 tổ bộ môn chuyên tương ứng với 7 môn chuyên là Toán-Tin-Lý-Hóa-Sinh-Anh-Văn. Các bộ môn đảm trách việc giảng dạy môn học của mình trong toàn thể các khối lớp và dạy chuyên đề, bồi dưỡng đội dự tuyển và đội tuyển. Mỗi tổ bộ môn sẽ có một thầy/cô tổ trưởng chuyên môn phụ trách chung và một thầy/cô phụ trách đội tuyển chuyên lo về vấn đề đội tuyển và bồi dưỡng học sinh giỏi.