天元公学是杭州二中教育集团紧密型核心成员。杭州二中教育集团成员包括杭州二中东河校区、钱江校区等。学校与杭州二中的合作体现在以下几个方面：

1.共通理念：信守“让能飞的飞起来，让会飞的飞更高”的教育理念，为学生多元发展奠基，共建学校管理体系。学校由杭州二中原校长尚可担任名誉校长、专家委员会委员，杭州二中党委书记、校长蔡小雄担任专家委员会委员，杭州二中原副校长、副书记王发高担任顾问、专家委员会委员，杭州二中数学特级教师、正高级教师斯理炯担任副总校长兼高中部（数学部）校长。

2.共享教练：由杭州二中五大学科国际金牌教练与天元公学共同打造最强竞赛培训基地。

3.共换骨干：通过每学年的骨干教师互换机制，实现天元公学与杭州二中教学理念与教学实践的互融。

4.共培新师：新入职的青年新锐统一在杭州二中进行一个学期以上的名师引领培训。杭州二中名师工作室助推教师专业发展，引领青年新锐快速成长。

5.共育优生：小班化教学，真正实现因材施教。天元公学高中部开设“钱学森班”和“天元·杭二英才班”，与杭州二中实现优秀学生共培；通过杭州二中金牌教练与本校金牌教练“联合执教”的方式，对数学、物理、化学、生物、信息五科奥赛苗子进行合力培养，打造最强学科竞赛基地。

在拔尖创新人才培养方针指引下，基于因材施教的教育理念，天元公学高中部的英才培养机制兼顾综合性人才与专业性人才成长的需要。学校所有的硬件平台、师资队伍、课程体系，均为适应综合性人才与专业性人才成长培养的需要而建立。

在天元公学高中部，学生若将深造目标对准985、211、双一流大学，学校有一流的教师团队和优秀的同学一起度过三年拼搏时光；若拥有艺术或语言方面的天赋和兴趣，并以其作为自己的深造方向，学校里有“6+2+X”专业团队名师名家作为导师，为学生的“大师”成长之路保驾护航。此外，学生还可以选择出国深造。学校在为学生打下扎实的国内高中课程基础之上，引入托福、雅思、SAT、A-Level等课程，帮助学生申请国际一流大学继续深造。在天元公学高中部，学生还可以根据个人兴趣，选修一门或多门“6+2+X”特色课程，来提高自己的综合素养。即便是选修课程，在天元公学也会有专业的导师为学生提供专业的支持。

天元公学由杭州二中原校长尚可担任名誉校长、专家委员会委员，杭州二中党委书记、校长蔡小雄担任专家委员会委员，杭州二中原副校长、副书记王发高担任顾问、专家委员会委员，杭州二中数学特级教师、正高级教师斯理炯担任副总校长兼高中部（数学部）校长。

天元公学的师资队伍由国家级教学名师和青年教师两部分组成，师资力量雄厚、业务能力精湛。 截至2025年4月，高中部有教职工150余名，其中省特级教师4人，正高级教师6人，高级教师39人，国际金牌教练8人（与杭州二中互通），CMO金牌教练2人；获苏步青教育奖一等奖1人，获全国优质课一等奖2人，获省春蚕奖2人，获“浙派名师”称号2人，获省市级教坛新秀称号27人，获省市级优质课一等奖16人。清北复交浙等C9名校毕业教师多达19名，大批毕业于国内外一流院校（清华大学、北京大学、浙江大学、中国科学技术大学、哈佛大学、爱丁堡大学、伦敦国王学院、波士顿大学等）的新锐教师汇聚于此。