2004年通過了省級示范性高中驗收并正式掛牌，2008年通過了省級示范性營利高中督導復評。2012年9月，敦煌中學搬遷至新校區，新校區占地面積263畝，教學班64個，專職教師234人。其中碩士28人，特級教師1人，高級教師41名，現有省優秀專家1人，省部級優秀教師2人，省級學科及骨干教師8人、青年教學教師7人;地級拔尖人才4人，地級市區學科骨干教師8人。學校先后榮獲“中國教育名校”、“甘肅省教育系統先進集體”、“甘肅省高考(市、縣)狀元學校”、“甘肅省化學競賽名星學校”、“酒泉市教育教育教學先進單位”等100多個稱號和榮譽。2020年11月20日，被中央文明委評為第二屆全國文明校園。
近十年，乘著西部大開發和科教興國戰略的東風，學校提出“用質量和特色鑄造河西教育品牌”的辦學目標，學校教學質量不斷提高。02、08年，兩次奪取酒泉市高考文、理科狀元;03—06年，連續四年奪得酒泉市文科第一名;09年重點上線人數首次闖過100人大關，本科上線人數突破300人大關，其中理科全省百名榜有3人，1人被清華大學錄取;2010年，有三名同學進入全省百名榜，1人被北京大學錄取;2011年，重點上線率12%，二本上線率達36%，其中張怡鷗同學被保送進入同濟大學，是敦煌高考歷史上被保送進入名校的第一人;2012年，重點上線率再次達到12%，本科上線率達到38%，文科有兩名同學進入全省百名榜，理科有兩名同學分別被北京清華大學和北京大學錄取。
為推進新課改，學校提出“教研興教、科研興校”的教改思路。近年來，學校確立科研項目及課題28項，其中國家級7項，省級16項，市級5項;編印校本教材24本;教師中有四人出版了教研教學著作;有17人次在地級以上優質課評選中獲獎。有300多名學生在學科競賽(奧賽)中獲獎。其中，有8名同學獲甘肅賽區決賽一等獎;有20余名同學獲二等獎。
為優化教育布局結構、解決城市教育承載難題，實現我市教育科學跨越，譜寫教育新篇章，敦煌市委、市政府從2011年開始籌建敦煌中學新校區。新校區教學區和生活區占地面積163畝，體育場占地面積100畝。總投資1.5億元，可滿足4000多名學生就讀需要，已完成了一期工程及附屬配套工程。2012年8月12日，原敦煌中學(也稱敦煌一中)、敦煌三中的高中部合并。8月16日新校區舉行首次升旗儀式。新學期伊始，高一，高二的2580名學生全部進入新校區就讀。敦煌中學新校區的落成，標志著敦煌中學已經進入跨越發展的階段，為建成全省環境一流、管理一流、質量一流的示范性高中奠定了堅實的基礎。
