受検生と保護者が最も注目する戸山高校の進学実績において、近年際立った進化を遂げているのが医学部医学科および難関国立大学への圧倒的な合格力です。伝統的に理系志望者が多い同校ですが、東大合格実績においても毎年10名前後から年度によっては15名以上の合格者を安定して輩出。京都大学、東京工業大学(東京科学大学)、一橋大学といった最難関国公立大学、さらには早稲田大学・慶應義塾大学・上智大学・東京理科大学などの難関私立大学にも延べ数百名規模の合格実績を刻んでいます。
特筆すべきは、2016年度より本格始動した独自プロジェクト「チームメディカル(TM)」の存在です。これは医師・医療従事者を目指す生徒を学年横断で組織し、将来の良き医療人としての資質を養う育成プログラムです。大学病院や先端医療研究所での実地見学、第一線で活躍する現役医師や大学教授による特別講義、さらには医学部特有の集団討論・面接指導・小論文対策まで、公立高校の枠組みを越えた手厚いサポートを実施しています。この取り組みが実を結び、国公立大学医学部や難関私立医学部への現役合格者数は都立高校トップクラスの数字を維持し続けています。