Das Helmholtz-Gymnasium Heidelberg ist Teil des Verbundsystems Eliteschule des Sports und Partnerschule des Olympiastützpunkts Rhein-Neckar. Mit den Prädikaten „Stützpunktschule für Molekularbiologie“, „Astronomisches Lehrzentrum“ und „BoriS“ weist die Schule in öffentlicher Trägerschaft ein vielseitiges Profil auf.
Des Weiteren wird der bilinguale Unterricht Englisch-Deutsch für die Fächer Erdkunde, Geschichte und Biologie angeboten und es besteht die Möglichkeit, das internationale Abitur abzulegen. Ab Klasse 8 können sich die Schülerinnen und Schüler zwischen drei Profilen, dem naturwissenschaftlichen, dem Sprach- oder dem Sportprofil, entscheiden und nach acht Jahren die allgemeine Hochschulreife erlangen.