芝浦工業大学柏高等学校の教育の柱は、「グローバル」と「サイエンス」。グローバルの取り組みとして、中高合わせて2回の海外研修やオーストラリア、ロンドンへの希望者によるホームステイ、サイエンスの取り組みとして、環境教育やサイエンスクラスの実践があります。Web教材を用いた反転学習やアクティブラーニングの取り組み、web教材開発コンテストへの参加など、自らの目標に向け、主体的に課題を見つけ解決していく人材を育成していきます。GSは文理に関わらず、最難関国公立を目指し、課題解決力や表現力を意識した、知識を運用する授業を行います。GLは、5教科7科目をまんべんなく学びながら千葉、筑波大や難関私大の進学を目指します。
GSは高１から併設中学からの入学生と混合クラスで、GLは高２から併設中学からの入学生とは混合クラスになります。ただし、GS，GLとも、高１では、高入生専用の教育を行います。毎朝曜日ごとに英語・数学・国語・化学の25分授業「モーニングレッスン」を実施し、中学入学生との進度のずれを埋めていきます。学習の遅れがちな生徒には補習を行います。学習の仕方を学ぶ「自学自習研修」や、予習・復習指導など、高校での学びに不可欠な「自ら学ぶ姿勢・実行力」をしっかりと養います。
高2以降はGLも併設中学からの入学生と合流し、文系と理系別のカリキュラムで学びます。進路希望に直結する細かいコース分けは大きな特色です。一部の授業が少人数や習熟度で行われます。
高３になると、GSのグローバルコース（文系）、サイエンスコース（理系）のほか、GLの文系は国公立コースと難関私立コース、私立コース、理系は国公立コースと難関私立コース、私立医学・工学・理学コース、薬学・農学・看護コースに加え、芝浦サイエンスコースなどを設置。こうしたコース分けに加え、大学レベル別の演習授業を選択することで、各自の進路に合わせた時間割を作ることができます。
「芝浦サイエンス」も独自の取り組みです。文部科学省のスーパーサイエンスハイスクール（SSH）の指定校（2004年度～08年度）として築いた理数教育の実績をもとに、創造性と個性豊かな科学技術者の育成をめざし、先端科学授業、課題研究、プレゼンテーション・論文指導などを行います。