В целях реализации программ повышенного уровня, профильного обучения в республике функционирует сеть образовательных организаций: 15 гимназий и 5 лицеев, в 64% школ реализуются программы предпрофильной и профильной подготовки по направлениям: социально-гуманитарное, физико-математическое, химико-биологическое, оборонно-спортивное и другим. Функционирует 46 учреждений дополнительного образования детей, в которых обучается 13953 учащихся.
Структура данных учреждений многообразна. Так, 43% составляют учреждения художественно-эстетической направленности, 38% - физкультурно-спортивной, 10% - туристско-краеведческой, 9% - технической и эколого-биологической.
Значительную роль в воспитании и развитии детей имеет система кружковой работы, организованная на базе общеобразовательных организаций. Всего в школах республики действуют 1547 кружков, в деятельности которых задействованы 32493 школьника.
В целях совершенствования системы работы с одаренными школьниками обеспечено взаимодействие с Калмыцким государственным университетом им. Б.Б. Городовикова в направлении научного сопровождения образовательных организаций, реализующих программы по развитию детской одаренности и подготовки обучающихся по программам повышенного уровня.
С 1 сентября 2012 г. при Калмыцком госуниверситете открыта очно-заочная школа физико-математического и химико-биологического профиля для старшеклассников. Кадровый потенциал университета, имеющееся специализированное оборудование позволяют на сегодняшний день значительно модернизировать систему подготовки одаренных детей. Учащиеся сельских школ имеют возможность обучаться в очно-заочном режиме по программам повышенного уровня в лицее при БПОУ СПО РК "Элистинский педагогический колледж". Творчески одаренные дети с 2010 года обучаются в специализированной школе-интернате для одаренных детей - "Этношкола".
В данном направлении осуществляется сотрудничество Министерства образования и науки Республики Калмыкия с:
Фондом поддержки образования "Гимназический союз России": за последние три года более 300 школьников и 200 педагогов республики приняли участие в 70 ВКС по транслированию собственного педагогического опыта и участию в федеральных сетевых проектах, интеллектуальных и творческих конкурсах);
АНПО "Школьная Лига РОСНАНО" по реализации всероссийской сетевой Программы Фонда инфраструктурных и образовательных программ (на 1 сентября 2018 г. количество участников программы в республике достигло почти 6000 человек (школьники, учителя, преподаватели, студенты, руководители образовательных учреждений различного уровня).