天元公学遵循教育规律、立足改革创新、面向未来发展，承担着“拔尖创新人才选拔培养”和“优质教育的平民化、普及化、均衡化”两大使命，秉持“知其不可而为之”“虽千万人吾往矣”的天元精神，努力探索教育的未来，并成为未来教育的样本。天元公学以“探求教育本源，树立学校标杆，践行因材施教，破解大师之问”为办学宗旨，坚持“通才与专才并育”的育人理念，充分彰显“学术与艺术相长”的办学特色，以“基础扎实，特长凸显，专长突出”为教学总目标，致力于在高等教育之前，更早发现、选拔和培养各领域的拔尖创新人才，在“破解拔尖创新人才选拔培养”这一中国教育的历史性使命上做出自己的独特探索。

一方面，学校致力于夯实学生的学业基础，充分保障普通教育“规定动作”的高质量发展。另一方面，学校不拘泥于固定的人才培养模式与道路，对于在某一方面有天赋且致力于专业发展的学生，建立一套发现、培养、输送天赋少年的体制机制，为拔尖创新人才的发展保驾护航，保障特色教育“自选动作”的高成效开展。

学校被授予全国围棋特色学校、全国象棋特色学校、全国名校联盟示范校、清华大学2023年生源中学、浙江大学2023年生源中学、浙江省青少年校园足球特色幼儿园、浙江省数字家长学校、杭州市青少年校园足球特色学校、杭州市校园足球青训基地、杭州市智力运动青训基地、杭州市青少年游泳队（天元公学）、杭州市绿色学校、杭州市少先队“示范队室”等称号。杭州天元公学戏剧分团、交响乐分团、视觉分团、儿童艺术分团等7个分团纳入杭州市中小学生艺术团。。