浜松南高校の大きな看板となっているのが、独自の専門教育を展開する理数科の存在です。普通科が幅広い文理選択とバランスの取れた学力養成を目指すのに対し、浜松南高校の理数科の特徴は、大学レベルに迫る課題研究や実験実習の充実にあります。
理数科では、少人数編成を活かしたきめ細やかな指導が行われ、地域の大学や研究機関、地元メーカーと連携したフィールドワークや探究プログラムが日常的に実施されています。自ら研究テーマを設定し、データ分析からポスターセッション、論文執筆までを主導的にやり抜く経験は、一般選抜はもちろん、近年拡大する総合型選抜・学校推薦型選抜においても絶大なアドバンテージを発揮しています。
一方の普通科でも、2年次からの文系・理系コース分けによって生徒一人ひとりの進路希望に合致したカリキュラムが組まれており、共通テストから国公立2次試験までを突破できる手厚い補講体制が整備されています。