学校分南北两个校区。
南校区坐落于沈阳市沈河区五爱街6号。校内有国内一流的实验楼、图书馆、艺术中心、语音室、计算机广场、网络控制中心、多功能报告厅、天文观测台、体育馆、游泳馆、运动场、学生公寓、餐饮中心等教辅设施。
北校坐落沈北新区。沈阳二中北校于2010年更名为沈阳二中北校区，成为13届起新生的高三教学区。即高三时，为避免走读浪费时间，从2013届起，高三统一住宿管理。
高考成绩： 2005年高考中，05届学生杜升华荣膺沈阳市应届高考状元。
2008年高考中成绩更是辉煌，超过600分的同学达174人，709人超过一批重点本科控制分数线，98%的毕业生考入国家重点大学。
2009年，789人参加高考，其中750人超过一批重点本科控制分数线，重点大学录取率达95%。考入清华、北大、香港大学、美国哈佛大学13人，600分以上考生277人。曹硕同学以150分数学满分成绩，取得全省数学单科第一名。林晓旭以139分语文成绩取得全省语文单科第一名。
2010年高考中，在全省600分以上高分段人数大幅减少的情况下，沈阳二中仍有183名学生超过600分。高三五班姚舜怀同学以689分荣膺沈阳市状元，唐巧思同学也以683分的高分取得沈阳市理科第三名，杨任同学以数学150分（满分）的成绩获得辽宁省数学单科状元。10人的高考成绩达到了清华、北大的录取分数线。
2011年超过600分的学生达到300人以上，占全校考生的40%，重点大学升学率高达95%以上。
近年来，学校高考升学率均达100%，重点大学录取率达95%以上。在中考录取最高分数段考生较少的前提下，每年仍保持清华、北大录取10人左右的惊人成绩。
师资力量： 学校拥有教育专家4人，特级教师10人，高级职称教师93人，70%教师具有研究生学历。95%以上的教师从教多年，具有丰富的高考指导及现代教学经验。学校坚持"以人为本，依法治校，以德立教，严谨治学，求实创新"的治校方略，坚持以培养"全面发展＋个性特长＋文明品行" 的一流人才作为教育目标，强调"人格、人文、人性"的教育理念和氛围。建立了"两先两后"的教学模式和课堂教学与课外活动相结合的教育体系。保证学生德、智、体、美、劳全面、健康的发展。先进的理念、科学的管理、完善的设施、优良的师资、严谨的教风、勤奋的学风，造就了一批批优秀毕业生。
