日本大学山形高等学校の学力水準を測る上で重要なのが、明確に分かれたコース設計です。現在、同校は難関国公立・私立大学を目指す「特別進学コース(特進)」と、日本大学をはじめとする多様な進路を目指す「普通コース(進学クラス・総合クラス等)」を展開しています。
県内の模試データおよび高校受験動向によると、日大山形の特進コースの難易度は偏差値60前後に位置しており、山形東高校や山形南高校、山形西高校といった公立上位校の併願先としても定着しています。一方、普通コースは偏差値48〜52前後となっており、基礎学力を着実に定着させながら部活動や課外活動に打ち込める環境が整っています。入試倍率は推薦入試・一般入試ともに堅調に推移しており、特に特進の専願や奨学生入試枠は高い競争水準を維持しています。
日本大学山形高等学校の入試倍率においては、一般入試での実質倍率が1.1〜1.3倍程度で推移しているものの、スライド合格制度があるため特進コース不合格時に普通コースへ回し合格となるケースが見られます。確実な進学を狙う層にとってはセーフティネットが機能している点も志望者が集まる要因です。