沈阳市第二十中学是省级重点高中，是沈阳市批准唯一实行“自主办学”改革试点校，1994年开始实验“初、高中六年一贯制”特长班（现已停止特长班招生），是沈阳市的窗口学校。 二十中学的教学楼建于1921年，当时此地为奉天女子中学，后改为浪速女子中学（中山路在日占时期叫浪速通）。建筑具有典型的日本明治、大正时期的特征。
学校校本部位于沈阳市和平区中山广场东侧，北五
马路41号。占地面积3.5万平方米，建筑面积3万平方米，有普通教室30个，7个理、化、生实验室，2个电子计算机专用教室，此外还有演播厅、电化阶梯教室、艺体馆、地理教室、历史教室、音美教室等。图书馆藏书7万册，大型阅览室可同时容纳200名学生阅读。运动场、游泳池、体育馆占地万余平方米，学生宿舍2000平方米。1995年学校投资2500万元在离城45公里，沈丹高速公路东侧建立了国内第一所普通中学的自然分校。分校占地面积近800亩，建筑面积达13000平方米，主要用于高三年级封闭教学。
学校教学成绩斐然，高考上线率一直稳居全省同类重点中学前列。2000年高考上线率文理科分别为97.87%、98.78%，文理科重点上线分别为68人和250人，占72.34%和76.22%；2001年高考上线率文理科分别为96.92%、98.3%，文理科重点上线分别为29人和226人，占44.62%和63.66%。
学校建立了专项奖励基金和助学基金，对优秀学生和家庭生活特殊困难学生实行奖励或免费教育。
学校现有200余名教职工，师资力量雄厚，管理严格，教风校风严谨。学校遵循邓小平同志“三个面向”的指示，提出有自己特色的培养目标和人才规格。几年来学校多次被评为市、区先进单位，精神文明先进学校，红旗学校，学校的社会信誉不断提高。
由于上级对学校的调整，二十中学的2011届特班将成为最后一届6年一贯制的学生。“特班”这个名词将逐渐走入历史。
以后的二十中学将仅承担高中教学任务。同时由于二十中学不享受上级的教育拨款，故二十的学生在入学时需缴纳8000元/年的费用（公费生除外），每学期学费公费生300元，自费生约为一百多元。二十中学的分校位于苏家屯区的前陡村东2公里，高三学生每月须缴纳600元左右的费用，此地距沈阳市二环有40公里左右的路程，交通并非很方便。是借用原市中小学生素质训练基地的旧址兴建的，建成于1997年，2004-2005年扩建，现在又在继续扩建。与和平区委党校毗邻。
二十中学具有历史悠久的学生活动传统，按惯例在每年的十月至十一月举行学生代表大会和学生会换届选举。在一年中，春季举行学生辩论比赛，春夏之交举行篮球排球比赛，夏季举行“乐满校园”唱歌器乐比赛，秋季举行英语演讲比赛和唱班歌比赛，国庆之前召开运动会。新年期间的学生联欢会。不定期的活动有社团部组织的学生大讲堂。
社团部下辖三个社团，分别是E-sky英语社，仙履文踪文学社，在每周定期举行活动。
校内刊物方面，有传统的纸质校刊《想廿》和在2009年新创制的电子团刊《携程》。前者为年刊，后者为半年刊。
