Hàng năm thường có nhiều cuộc thi chất lượng cho các em học sinh trong khối, gồm 3 môn toán, lý, hóa nhằm kiểm tra chất lượng học tập các em trong mỗi kì (mỗi kì thi 1 lần), đồng thời có nhắc nhở học tập nếu kết quả kém, cũng như tuyên dương các em có thành tích học tập tốt.
Cơ cấu xét đội tuyển tham dự kì thi học sinh giỏi vật lý quốc gia khá ngặt nghèo: "Sơ đồ hình chóp", các em học sinh vừa vào học sẽ được đào tạo chung để tham dự đội tuyển, sau đó qua các kì thi sẽ chọn được những em xuất sắc nhất để thi Quốc gia Vật lý
Theo thống kê, trong kì thi đại học 2008, khối Chuyên Lý có điểm trung bình ba môn cao nhất cả nước. Trong kỳ thi tuyển sinh năm học 2009, thành tích rất đáng tự hào này một lần nữa được lập lại.
Hoạt động ngoại khóa của khối chuyên lý khá đa dạng, bao gồm ngày kỉ niệm thành lập khối 15/10, trung thu, dã ngoại,... với nhiều trò chơi như cờ (cờ tướng, cờ vua, cờ ca rô, cờ vây,...), nhảy bao bố, đua xe đạp chậm, đá bóng ba chân,... và giải đá bóng Chuyên Lý Cup diễn ra thường niên.
Những thành tích đáng tự hào của Khối Chuyên Lý
Qua 30 năm xây dựng và trưởng thành, với các thành tích đạt được qua các kỳ thi HSG Quốc gia, Olympic Vật lý Quốc tế và khu vực cũng như trong các kỳ thi tuyển sinh đại học đã từng bước khẳng định và nâng cao vị thế xã hội của Khối. Khối đã trở thành địa chỉ tin cậy của các vị phụ huynh học sinh và là niềm mơ ước của học sinh trung học cơ sở trong toàn quốc. Số lượng thí sinh đăng ký thi vào Khối tăng dần qua từng năm (có năm số lượng thí sinh đăng ký thi vào Khối tới 2000). 30 năm qua đã có gần 2000 học sinh tốt nghiệp và đang học tại Khối. Từ năm học đầu tiên đến nay, 100% học sinh thi đỗ tốt nghiệp. Hầu hết học sinh các khóa thi vào đại học đạt kết quả cao, nhiều em là thủ khoa của các trường đại học (khoá 11 có tới 6 thủ khoa). Hai năm liên tiếp 2008 và 2009 Khối dẫn đầu trong số 200 trường THPT có điểm thi tuyển sinh ĐH và CĐ cao nhất toàn quốc (theo thống kê của Bộ Giáo dục và Đào tạo). Học sinh Chuyên Vật lý chiếm tỷ lệ cao trong các Hệ đào tạo Cử nhân Khoa học Tài năng của Trường ĐHKHTN và các Hệ đào tạo Cử nhân Chất lượng cao của các trường đại học trong nước. Trong khoảng 5 năm trở lại đây, mỗi năm có khoảng 12% học sinh của Khối đã nhận được học bổng du học tại các trường đại học danh tiếng trên thế giới.
Tính đến năm 2015, học sinh của Khối đã đạt được hơn 200 giải trong các kỳ thi chọn HSG Quốc gia môn Vật lý. Trong đó có nhiều năm tất cả các học sinh dự thi đều đoạt giải (1995, 2005, 2007, 2008, 2009, 2010). Trong giai đoạn từ năm 1995 đến năm 2005, học sinh Khối Chuyên Lý thường chiếm tỉ lệ đa số trong đội tuyển học sinh Việt Nam tham dự Olympic Vật lý Quốc tế và đóng góp đến 60% số giải cho đội tuyển quốc gia (31/53). Năm 1999, cả 5 học sinh của đội tuyển Vật lý Việt Nam tham gia kỳ thi Olympic Vật lý Quốc tế tại Italia đều là của Khối. Các năm 2001 và 2005 có 4 học sinh Khối THPT Chuyên Vật lý được chọn vào đội tuyển Quốc gia. Nhiều học sinh chuyên Lý là thành viên đội tuyển Vật lý Quốc gia, tham dự Olympic Vật lý Quốc tế hai lần (năm lớp 11 và lớp 12) như: Trần Thế Trung, Nguyễn Đức Trung Kiên, Bùi Văn Điệp, Đặng Ngọc Dương, Đỗ Hoàng Anh. Đặc biệt, phải kể đến thành tích của em Trần Thế Trung (Nauy, 1996) nhận Huy chương Vàng (HCV) và giải thưởng đặc biệt cho bài thi lý thuyết xuất sắc nhất; em Đặng Ngọc Dương (Indonesia, 2002) nhận HCV tuyệt đối và bài thi thực nghiệm xuất sắc nhất; em Đỗ Hoàng Anh, người được mệnh danh là “Vua huy chương” vì trong 2 năm 2007 và 2008 đã đạt giải Nhất và giải Nhì Quốc gia, đồng thời hiện đang nắm giữ kỷ lục Việt Nam về số lần dự thi Olympic Vật lý Châu Á và Quốc tế với 4 lần đi thi, đạt 2 HCV, 1 HCB và 1 HCĐ. Đến nay, Khối đã đạt được 56 giải trong các kỳ thi Olimpic Vật lý Quốc tế và Châu Á, gồm 6 HCV, 17 HCB, 25 HCĐ và 8 Bằng khen.
Với những thành tích đã đạt được, Khối THPT Chuyên Vật lý vinh dự được Chủ tịch nước tặng thưởng Huân chương Lao động hạng Ba (năm 2000) và Huân chương Lao động hạng Nhì (năm 2005).