Гимназия 155 реализует профильное и предпрофильное обучение с 7 класса, используя локальные нормативные акты и федеральные программы, такие как «Россия — мои горизонты». В 8–9 классах проводится психологическое тестирование и углубленное изучение выбранных предметов. С 10–11 классов ученики обучаются по выбранному профилю (гуманитарный, социально-экономический, технологический). Гимназия сотрудничает с РЖД, Уральской государственной юридической академией и Уральским экономическим университетом, обеспечивая связь школа–колледж–вуз–предприятие. Выпускники успешно поступают в вузы и трудоустраиваются на железнодорожные предприятия. Программа «Страна железных дорог» и участие в конкурсах (например, «Акселератор железных дорог») помогают в профессиональном самоопределении. Взаимодействие с вузами и предприятиями (Кванториум, музей РЖД) укрепляет практико-ориентированный подход.
