2008年秋季，商洛中学创办全脑思维实验班，以脑科学与教育学的最新研究成果为指导，实行分层教学、动态管理，实施学科思维能力的强化训练，开发左、右脑潜能，举办讲座和竞赛辅导，以培养名校学生为目标。全脑思维实验班至今已办五届，毕业两届。2011届全脑班高考中，600分以上55人，唐巩、徐荣良等一批优秀学生被清华大学、复旦大学等名校录取。2012届全脑班高考中，600分以上80人，赵浩男、杨烨等一批优秀学生被北京大学、复旦大学等名校录取。全脑思维实验班学生98℅以上考入一本院校，绝大多数同学考入“985”院校。
据跟踪调查数据统计，2009年有316名学生去外地就读，2012年这316名考生上二本线的仅107人，其中高分段去外地就读学生与同分数在商中就读学生比较，文科11人中10人高考成绩偏低，理科25人中21人高考成绩偏低。
商洛中学2011级考入清华大学的唐巩同学是一路从商中走过来的，商中给了唐巩一个非常好的学习环境，身心和学习都得到了全面发展，综合素质不亚于大城市的优秀学生。进入清华后，不但是班干部，还是学校辩论队的主辩、清华电视台记者，学习成绩也是班上最好的。
据商洛中学统计，2012届相同中考成绩在商中和在外地就读学生高考对比，中考成绩同为609分的学生龙凯和王某，在商中就读的龙凯高考成绩为632分，在西安就读的王某高考成绩为635分；中考成绩同为606分的周冰倩和李某，周冰倩在商中就读、高考成绩为651分，李某在西安就读、高考成绩为633分；中考成绩同为591分的吴琼和汪某，吴琼在商中就读、高考成绩为596分，汪某在西安就读、高考成绩为558分。商中教务处将中考成绩500分到609分的学生做了统计，外流西安的学生89.7%不如在商中的学生考得高。据有关部门调查统计，2006年以来，外流西安的学生没有一个考上清华、北大等名校。