Destinée à des élèves et à des étudiants sélectionnés, attirés par les différents métiers de l'enseignement et de la recherche, les formations complètes dispensées s'inscrivent dans le cadre du système Licence-Master-Doctorat. L'Ecole délivre des masters en cohabilitation avec d'autres établissements d'enseignement supérieur et des doctorats ; elle assure aussi les préparations aux agrégations.

L'étudiant qui intègre l'ENS de Lyon peut choisir sa formation parmi la quasi totalité des disciplines scientifiques : Biologie, Chimie, Informatique, Langues, Lettres modernes et contemporaines, Arts, Mathématiques, Physique, Humanités, Sciences sociales, Sciences de la Terre. Et il est fortement invité à acquérir des compétences différentes, à se forger un parcours original...

Chaque étudiant bénéficie d'une pédagogie sur mesure lui permettant de mettre en place un projet scientifique et personnel.

L'interdisciplinarité constitue un fondement essentiel de cette formation d'excellence.
Tous les étudiants peuvent systématiquement inclure dans leur formation disciplinaire un minimum de modules d'enseignement pris dans d'autres formations de la nouvelle ENS de Lyon. Ils bénéficient aussi d'un tutorat actif et d'une formation professionnalisante fondée sur des stages à l'étranger, en entreprise ou dans des établissements publics (CEA, haute administration, musées...).

L'ENS de Lyon s'engage ainsi à offrir à ses étudiants un cursus de très haut niveau, complet, adaptable et original, et à les soutenir dans leurs projets et leurs démarches.

L'ENS de Lyon propose aussi un master professionnel, « Administrateur des institutions de recherche et de diffusion des connaissances », pour tous les métiers en plein développement de gestion de la recherche publique ou privée.