千葉市立千葉高校の難易度指標を見ると、普通科・理数科ともに偏差値68〜70のトップクラスに位置しています。県立千葉高校や県立東葛飾高校、県立船橋高校に次ぐ位置づけでありながら、市立校ならではの手厚い指導体制や充実した施設環境を志望動機に挙げる受験生が目立ちます。
入試倍率の推移においても、普通科は例年1.3倍〜1.5倍前後、理数科は1.2倍〜1.6倍程度で推移しており、毎年激しい競争が繰り広げられています。理数科で不合格となった場合でも普通科を第2志望としてスライド合格を狙える「くくり募集・スライド判定」制度があるため、理数科志望者が強気でチャレンジしやすい構造も倍率維持の一因です。
合格を確実なものにするためには、千葉県公立高校入試の5教科500点満点中、415点〜430点以上を安定して得点できる実力が求められます。標準的な問題を取りこぼさず、難問が並ぶ数学・英語の後半問題でいかに加点できるかが合否を分けます。