La filière MPSI puis les classes de MP ou PSI en seconde année, conduisent aux concours d'entrée des ENS (Ulm-Paris, Lyon, Paris-Saclay et Rennes) et des Grandes Écoles d'ingénieur (Polytechnique, les Mines, les écoles Centrale, les Ponts et Chaussées, l'ESPCI, Supaéro, les Arts et Métiers, Télécom, l'ESTP, l'ENTPE...) et l'ENSAE (statistique).

Les débouchés universitaires en mathématiques, en informatique, en physique ou en chimie sont également possibles par le jeu des ECTS et des équivalences encadrées par les conventions U-CPGE.

Les étudiants issus des Grandes Écoles sont très appréciés sur le marché du travail. Ils bénéficient de débouchés professionnels variés, notamment dans les domaines de l'ingénierie, la recherche et l'enseignement.