北校区即“沈阳二中北校”，坐落于古老而美丽的辉山风景区、蒲河岸边，处在沈北新区的核心地带。与东北育才双语学校、沈阳药科大学新校区、辽宁广播电视大学新校区相邻，自然环境十分优美。北校区占地面积16万平方米，建筑面积8万多平方米，校园规划布局合理，设施齐全。教学区拥有高规格的教学主楼、行管中心、实验中心、信息中心、艺术中心、图书馆；生活区拥有美观舒适的学生公寓、功能齐全的餐饮中心；运动区拥有设施完善的体育馆、标准塑胶田径场和篮、排球场等。校园内花草高低错落，清香四溢，树影婆娑，芳草菁菁，处处体现出人与自然的和谐美，是求知学子们孕育成功、走向成功的理想学苑。

　　沈阳二中北校在办学思想上坚持三个“融为一体”。一是沈阳二中与沈阳二中北校融为一体，把沈阳二中悠久历史所形成的校风、学风、校园文化和文化氛围移植到北校区，并在新的起点上有新的发展。二是沈阳二中北校与沈阳市沈北新区融为一体，建设一个美丽、文明、风景如画的校园，成为体现沈阳市教育、人文新水平的标志性场所。三是沈阳二中传统教育与沈阳二中北校的教育创新融为一体，以北校为突破口，实现沈阳二中新世纪教育的全面改革与发展。
　　沈阳二中北校的办学宗旨是“办人民满意的教育。家长交给我们一个孩子，我们送给社会一个优秀人才，使二中北校成为学生学习的沃土、生活的乐园、精神的殿堂、成才的摇篮。”沈阳二中北校由著名的全国五一劳动奖章获得者、沈阳市教育专家、沈阳二中校长刘辉负责，北校校长由具有丰富学校管理成功经验的沈阳市教育专家、沈阳市劳动模范、沈阳二中副校长安涛担任。其教师全部由沈阳二中教师担任。北校坚持名教、优秀教师多上课，推行导师助教制，提高名优教师出课率。学生全员住宿，实行封闭式管理。并达到三个一致：二中北校的教学要求与沈阳二中一致；教学管理与二中一致；教学水平与二中一致。沈阳二中北校将成为全省办学条件最好、师资力量最强，教学管理最严，教学质量提高幅度最大的现代高中之一。
　　2007年，沈阳二中同加拿大新斯科舍省教育厅签署了“中加公立高中双文凭”项目协议，即“沈阳二中中加班”。“中加班”已经通过辽宁省教育厅批准，并成功通过加拿大新斯科舍省教育厅认证，成为沈阳惟一通过中加两国官方认证的挂牌学校。“中加班”学生可注册中加两国学籍，经过三年中加两国高中课程的学习，成绩合格者可获得中国高中毕业文凭和国际认可的加拿大高中毕业文凭，并可免预科直接申请加拿大或其他英语系国家大学。沈阳二中加班设在沈阳二中北校区，实行寄宿制管理。中加班每学年学费36000元人民币，学费按学年收取。2007年招收两个班，近70名学生。教学管理严格规范，学生成绩优良，得到了家长的普遍认可和社会各界的一致好评。今年计划面向全省招收应届初中毕业生105人。