理科高中設立了專門的招生部門，由經驗豐富的人員專職負責招生工作。整個選拔過程以學校與申請者相互了解為基礎，側重考察學生對理科學習的興趣及其在此領域的發展潛能。
（一） 招生對象與規模
理科高中主要麵向學校所在地區的常住居民招生。就招生對象而言，理科高中招收9～12年級的學生，跳級入學的很少。這是因為學校擔心低齡學生的非智力發展不足會影響其適應理科高中極具挑戰性的學習和寄宿製生活。但是各學校招生的起始年級不同，有分別從9、10或11年級開始招生的學校。隻有少數的理科高中會同時招收小學及初中學生或者接收中途轉學的學生。根據美國數學和科技特色中學協會2004年的報告，該組織中的理科高中有69%招收9～12年級學生，4%招收10～12年級學生，22%招收11～12年級學生，還有5%的學校同時也招收小學以及初中學生(atkinson, et al., 2007, p.22)。
為保證教育質量，理科高中的辦學規模不大。根據州立理科高中的辦學情況，學校總人數最多的為650人，最少僅為67人。學校每年的招生人數最多為341人，最少僅為24人。因此，理科高中的入學選拔極具競爭性（jones, 2009, p.475）。
（二） 招生宣傳
為吸引優質生源，同時讓學生和家長對理科高中的辦學理念和培養模式有更多了解，宣傳成為理科高中招生工作的一個重要部分。宣傳工作主要由招生部門負責。此外，學校的往屆生及家長也參與其中。他們通過多種方式在所在社區或學習和工作單位進行宣傳。
就具體途徑而言，理科高中首先通過校園網介紹辦學理念、招生要求、學業與學生生活、師資等各方麵信息。招生時，理科高中通過電子郵件向所在地區的學生及其教師傳送宣傳手冊，並舉辦招生信息會，解答招生問題。不僅如此，一些理科高中還開展實地考察活動，如緬因州理科高中（maine school of science and mathematics）的“開放日”活動（open houses）。申請的學生和家長可以借此機會走進課堂，親身感受校園文化，與在讀學生及教職員工進行深入交流。
（三） 招生方法與流程
大部分理科高中每年招生一次，有的學校分別在春秋兩季招生。一般情況下，理科高中的招生包含初選、麵試、錄取三個環節。
1 初選
報考理科高中的學生首先需填寫入學申請書並遞交個人資料。其中，個人資料主要包含：學業記錄、教師的推薦信、撰寫的論文（如科研實踐報告等）、參與的課外活動等。
學業記錄是選拔的一個硬性指標，主要有兩類：一是平日的學業成績；二是標準化測試的成績。就平日的學業成績而言，理科高中要求大部分都達到a，且尤為關注理科成績。就標準化測試而言，根據jones（2009， pp.483～484）對16所州立理科高中所做的調查，有13所學校參考sat（scholastic assessment test）成績，10所參考act（american college test）成績，4所參考plan成績plan測試是act為10年級學生設計的，以檢測其大學學習準備情況的測試，在act之前進行，是預測act成績的有力工具。，3所參考past（the preliminary scholastic assessment test）成績past （the preliminary scholastic assessment test）是為有誌於進入4年製大學或者是學院學習的高一學生設計的sat微型模擬測試，其分數可用於預測sat成績。，還有兩所學校進行額外的數學測試。不僅如此，理科高中對標準化測試成績的要求較高。還有一些學校特別重視數學成績，如托馬斯·傑弗遜理科高中（thomas jefferson high school for science and technology）。