百年历史积淀的清华附中一直注重学生创新能力培养。借助于丰富的校本课程、精彩的夏冬令营活动、创新的课题研究,清华附中不断为领袖人才奠基。清华附中从2010年开设"三走进"系列校本课程;2013年成立面向全体初中生全天候开放的创客空间(THmaker);2015年成立高等项目研究实验室(简称"高研实验室"),包括机器人与自动化实验室、能源系统实验室、计算机科学实验室、资源环境与地理信息实验室、生命科学实验室、化学分析实验室、波音航空航天实验室等,积累了丰富的课程资源与素材,搭建了从小学到高中的完善的科技创新教育课程体系。