学校全面贯彻党和国家的教育方针，重视精神文明建设，不断深化教育教学改革，大力推进素质教育，在教育、教学、科研、体育、美术、现代信息技术应用及学校全面管理等方面都得了显著成绩。学校的教育教学理念是“以学生为主体，以育人为中心，一切为了学生的进步与发展”，注重学生的“三观”教育、养成教育，从而形成了良好校风和传统，被评为北京市德育先进集体。
学校始终坚持追求一流的教学质量，把高水平的加工能力作为办学的重要目标。每年中高考成绩优异，多次获得海淀区教委授予的教学质量优秀奖，还被评为海淀区国家基础课程改革先进学校，并被命名为课改基地校。学校还被确定为北京市TI现代化数理教学技术实验学校、海淀区教育现代化试点学校，被市教委评为北京市中小学信息工作先进学校、实验教学普及工作先进单位。学校是海淀区连续十一年开展科技活动的先进学校，并被北京市授予“中小学科技活动示范校”称号。
北京二十中学是市、区级体育强校，是北京体育传统项目（田径）学校，被评为全国群众体育工作先进单位，全国体育传统项目先进集体，全国贯彻体育工作条例先进单位。学校的广播操多次被评为海淀区第一名，并被北京市教委授予百所广播操优秀奖。学校的运动队在市区中学生运动会上成绩突出，并在全国比赛中为北京市争得了荣誉，受到市教委嘉奖。学校还是北京市艺术教育传统学校、海淀区艺术教育先进校。学校的舞蹈队、管乐队、合唱队每年在市区文艺演出中取得较好成绩。
北京二十中学建设了一支师德高尚，精神面貌好，敬业精神强，专业水平高，年龄结构合理，适应示范校建设的师资队伍。教师全部是大学本科以上学历，其中研究生和研究生课程班结业的92人，占任课教师的62%。学校有6位特级教师，青年教师获得“海淀区青年教师基本功比赛”团体第一名。
学校领导班子凝聚力强，办学标准高，通过多年的教育实践，形成了明确的办学思路和目标―――德育为首，全面发展，追求一流，办有特色。校长马成营是北京市知名校长，区教委曾召开马校长办学思想研讨会。学校曾两次被评为北京市教育经系统先进集体。学校党组织多次被评为海淀区先进党总支。
校园设施齐全、布局合理。建有两栋教学楼（初、高中），三栋专业楼（实验楼、艺术楼、图书楼），两栋学生宿舍楼，两个食堂。主要建筑青额白壁，釉瓦瓷砖，掩映在苍松翠柏、白杨垂柳之间。教学设备齐全、先进，每间教室都配有多媒体讲台。学校建有完善的校园网，千兆进校，百兆到桌，每台电脑都可访问互联网。
校园环境优美，四季有绿，三季有花，是“北京市花园式学校”、“北京市校园环境示范学校”和“全国校园环境文化艺术建设先进学校”。