学校選びにおいて最も注目される進路実績ですが、大阪府立三国丘高校の進学実績は近年さらに凄みを増しています。特に京都大学や大阪大学、神戸大学といった関西の主要旧帝国大学・難関国立大学への進学に圧倒的な強みを持っています。
例年、京都大学には20〜30名規模、大阪大学には50〜60名前後の合格者を輩出。さらに東京大学や国公立大学医学部医学科への合格者も二桁台を記録するなど、全国区の学力を証明しています。この驚異的な実績を支えているのが、スーパーサイエンスハイスクール（SSH）指定などを通じた探究型学習と、生徒同士が切磋琢磨するハイレベルな学習コミュニティです。詰め込み教育ではなく、自ら課題を発見して解決する「三高メソッド」が、大学入試改革以降の共通テストや個別学力検査で大きなアドバンテージとなっています。
