農大三高の最大の強みは、東京農業大学という確固たる知的基盤を持ちながら、一般受験での外部難関大進学にも極めて強い「ハイブリッドな進路実績」にあります。
一般的な大学付属校の場合、他大学を受験すると内部推薦枠を放棄しなければならないケースが少なくありません。しかし農大三高では、一定の学業成績(全体の評定平均値および校内実力テストの基準)をクリアしていれば、東京農業大学への推薦入学資格を保持したまま国公立大学や他の私立大学を受験できる「併願推薦制度」が用意されています。このセーフティネットの存在が、生徒たちに過度なプレッシャーを与えることなく、果敢に上位校へチャレンジできる心理的余裕を生み出しています。
近年の進学実績を見ると、埼玉大学や群馬大学などの近隣国公立をはじめ、筑波大学、横浜国立大学への合格者を堅調に出しています。私立大学では早稲田大学、慶應義塾大学、東京理科大学、明治大学、立教大学、中央大学などへの合格実績が積み上がっています。同時に、生命科学・農学・醸造・獣医畜産・応用生物といった分野で日本屈指の研究実績を誇る東京農業大学へは、卒業生の約25%〜30%前後が内部進学を果たしており、理系志望者にとっては極めて手堅い出口が用意されています。