この校風制定には川田正澂（第10代・前 仙台一中校長）が大きく関わっており、イートンハーレーの校風をモデルとしている。

制服

旧制時代の制服は何度かの変遷が見られたが、最も長期間着られたのは府立一中時代のものであり、前をかぎホックでとめる濃紺の詰襟型上着（現在の両国高校で着用されている制服と同種）に、学年（ローマ数字）・組（甲・乙・丙…をアルファベットに変えたもの）を示す文字バッジと、精勤と認められた生徒はそれを顕彰する精勤章（蜂巣状のバッジ）等を装着していた。

新制高校に移行する際、戦後の物資欠乏による服装混乱期を通して黒（紺）の一般型学生服のボタンを校章入り金燻ボタン5個につけ替えただけの標準服が新たに導入された。それと同時に、徽章として七宝製の正章（現役生は赤地、補習科＜後に廃止＞生は青地）と、銀色にメッキした略章が作られ、襟にはこの校章バッジのみ装着されることとなった。

現行の標準服は、全国的に多くの伝統校で自由服化が進んだ中、1967年度に、生徒総会、服装問題検討特別委員会など、「着用義務がある」ものとして最終見直しが行われた。

男子は、服装のきまりに「標準的な学生服（黒又は紺）」とあり、ホックどめタイプ、金燻ボタンタイプのいずれも可。共学化と共に導入された女子の標準服は、現在では、紺色のテーラーカラーシングル（三ツ釦）及び共布の紺のスカート（前後二本ずつの箱ひだ）である。また、男女ともに、夏季は上着無し、ズボンまたはスカートの服地色はグレイでもよい、とされている。

授業

伝統的に「100分授業」が知られており、かつては全国各校が取り入れた。現在では、45分枠を2枠連続させた90分授業の形式をとっている。また、戦後の「授業参加」に端を発する「発表授業」（生徒自身がテーマを分担し、自ら授業を行う）も社会科学・自然科学系科目を中心に続いている。

1年次には「数学演習」、2年次には「第二外国語」等の自由選択科目がある。授業では少人数授業や習熟度別授業が行われている。

諸活動

文化祭、校内誌、学生歌、各種団体等の愛称としてよく用いられる「星陵」は、隣地の日枝神社も含めた周辺一帯の高台が古くから「星野山」、「星ヶ岡」（または星ヶ丘）と呼ばれたことにちなんだもの。学生生活は各種の委員会・部活動が中心となっており、各部とも全国や関東大会出場、都大会上位進出等の経験を誇り、また図書委員会の雑誌『リブラリア』は創刊から50年が経ち、生徒発行のものとしては長い歴史を誇っている。

委員会活動

生徒会役員会 - 2006年度新設（1960年代の学園紛争により一度廃止されたため、長い間存在していなかった）。

図書委員会 - 定期的に機関紙「リブラリア」を発行。

雑誌委員会 - 「いてふ台」を発行。

新聞委員会 - 「日比谷高新聞」を発行。

放送委員会 - 星陵祭のCM放映や体育祭の音響面も担当。

保健委員会

学級委員会 - 近年は機能していない。但し学級委員はクラス毎に選出されており、生徒会の再発足に伴い制度上は復活している。

美化委員会

体育大会実行委員会 - 体育委員から有志が集まって構成される。

合唱祭企画委員会 - 執行部は音楽部を中心に構成され、前年度から準備を始める。

星陵祭企画委員会 - 委員の中から更に有志を募って構成された「チーフ会」が、執行部として星陵祭（文化祭）を運営している。

部活動

陸上競技部 - 大正時代の黄金期は OB に日本記録保持者も数人輩出、近年でも静岡国際優勝者 (OB) や関東大会出場者も見かける。

弓道部 - 個人戦で関東大会など上位大会出場者も見かける。部員は運動部最多。

剣道部 - 2005年度には関東大会出場者を出した。

柔道部

硬式野球部 - 1946年に都準優勝など。宇野光雄ら六大学野球の選手がコーチに来た伝統もあり、六大学野球で活躍する OB も見かける。

軟式野球部 - 硬式から望月秀一（元警察庁官房管理官）らが創部[13]。同好会的。

サッカー部 -

ラグビー部 - 1960年に全国ベスト8、当時全国指折りの東京で昭和50年代まで関東大会最多出場校であった。

硬式テニス部 - かつて久邇邦久が入学、柔剣道共々川田校長推奨スポーツであった[14]。

ソフトテニス部

水泳部 - 近年、全国大会に出場するなど実力を上げている。

男子バスケットボール部 -

女子バスケットボール部

男子バレーボール部

女子バレーボール部

卓球部

バドミントン部

ダンス部

音楽部合唱班 - 最近は部員も増え、総員40人を越えた。2006年度Nコン都東地区予選において久しぶりの出場ながら銅賞、2007年度は予選銀賞受賞。

音楽部オーケストラ班 - 最大規模の部。演奏会など校外での活動も盛ん。2006年より連続で全国高等学校選抜オーケストラフェスタ出場。

邦楽部 - 近年まで安藤政輝が教えに来ていた。

軽音楽部

生活科学部

茶道部

フラワーデコレーション部

美術研究部 - 美術部の都大会 中央展で入選し全国大会に出場した部員もいる。

棋道部 - 全国大会個人の部5位入賞。

演劇部 -

生物研究会 - 以下、理系クラブの一角。機関紙「FieldNote」発行

化学探究部 - 通称「バケタン『化探』」。機関紙「化樂多」発行

天文部 - プラネタリウム等の展示を行う。下校時間が5時のため、普段は天体観測が出来ない。機関紙「シグナス」発行。

雑草研究部

漫画文芸研究同好会

パソコン同好会

物理・地学研究同好会 - 2006年度新設。

学校行事

体育祭・合唱祭・星陵祭の三つを合わせて「三大行事」とされている。他に、英語スピーチコンテストや夏山キャンプ、部活動合宿、OB・OG等を招いての社会人講演会（1年次）・卒業生講演会（2年次）、英語劇鑑賞教室、スキー教室、柔剣道大会（1年次）、修学旅行（2年次）、球技大会など多彩である。
体育大会
毎年5月中旬に実施される。事前練習はほとんど無くいわゆる「ぶっつけ本番」であるが、実行委員の指揮の下毎年トラブルもなく進行しており、各出身中学で会長や委員長レベルの役職を経験した生徒たちの能力の高さがうかがえる。赤・黄・青・白の「色団」に分かれ、クラスごとに所属する色団に応じたTシャツ「クラスTシャツ」を作って着るのが伝統となっている。非公開。
合唱祭
毎年6月中旬に実施され、近年では日比谷公会堂を使用している。毎年3年生はレベルの高い演奏をすることで知られている。旗照夫が審査委員長を務めている。非公開。
勝山臨海合宿
千葉県安房郡鋸南町勝山で夏期に行われ、古式泳法の一つである神伝流も指導されている。参加は自由であり、初心者でも基本から学ぶことができる。
星陵祭
毎年9月下旬に実施される文化祭。全クラスが約50分の劇を教室で発表しており、他の都立高校の文化祭とは一線を画す試みが成されている。来校者の投票で最も得票数が多かったクラスには「星陵大賞」が贈られる。唯一外部にも公開。