深圳市第二实验学校，创办于1989年，是深圳市教育局直属公办学校、广东省首批国家级示范普通高中、广东省一级学校、广东省高中教学水平优秀学校等。
2023年，深圳市第二实验学校开设深圳市第二实验学校明远高中，是大鹏新区首个深圳市教育局直属的公办高中。
截至2024年，深圳市第二实验学校三分之二的教师具有名校博士、硕士学位，拥有特级教师3人，正高级教师5人，高级教师122人，拥有博士、硕士学位的教师124人，深圳市领军人才1人，省、市级名师工作室7个;学校合计拥有深圳市“好课程”21个，深圳市教师继续教育课程34门，省、市级教育规划课题50个，师生在核心期刊发表论文50多篇，市级以上各类教育教学比赛获奖500人次，省基础教育教学成果一等奖2人等等。
深圳市第二实验学校坚持以“促进学生全面发展”为目标，逐步完善书院课程，综合社团课程，聚焦综合素养，以三年完成20个目标为主要形式，构建极具二实特色的5.20学生综合素养校本课程，促进学生全面发展，实现最优成长。
学校实施书院制办学，成立了碧波书院(科创)、翠竹书院(数理)、梧桐书院(人文)、南海书院(国际)、东湖书院(艺术)和五环书院(体育)等六大书院，提供丰富多彩的课程套餐，形成了独具特色的个性化人才培养体系，为培养人文、数理、科技、艺术、体育、国际化等方面的创新人才搭建了广阔的平台。
实施“五育互育”，落实“五育并举”，以“强健体魄、内修气神、升华内涵、完善品格”为课程理念，以“以球健体、以球润德、以球启智、以球塑美、以球促劳”为发展新思路，大力开展校园毽球、篮球、足球等运动，推动学校高水平运动队发展，发挥体育引领示范作用。学校现有毽球、男子篮球、女子篮球、男子足球四支高水平运动队，是全国毽球、篮球体育传统项目学校，广东省足球体育传统项目学校。
深圳市第二实验学校传承“有教无类，以人为本，五育互育，全面发展，促进每一位学生最优成长”的办学理念，以“责任、尊重、准备成功”为校训，弘扬“敢为人先、善谋实干、勇于超越”的学校精神，坚持“建设面向未来的新型学校、培养引领时代的杰出公民”的办学目标。
深圳市第二实验学校先后获评“广东省一级学校”、“广东省高中教学水平优秀学校”、“广东省首批国家级示范高中”、“深圳教育改革示范学校”、“深圳课堂革命示范学校”、“深圳市教育工作先进单位”、广东省绿色学校，连续16年获深圳市“高考卓越奖”，被誉为“深圳市最具影响力学校”。
在竞赛方面，学校获评过“深圳市中学生科技创新教育特色学校”、“深圳市中学生科技创新教育基地学校”。
男篮、女篮、毽球、足球四支高水平运动队在国际、国内众多赛事中摘金夺银，被称为“世界毽球最强校园”、“中国篮球最强校园”、获评“全国群众体育先进单位”、“中华优秀传统文化传承学校(毽球)”
艺术教育特色鲜明，青春舞蹈团和花语合唱团两支高水平艺术团队，国际、国内屡获奖项，参演春晚，获评“广东省中小学艺术特色学校”。
