学校在美术教育领域成果显著，近五年向中央美术学院、中国美术学院等顶尖艺术院校输送毕业生超百人，连续多年保持95%以上的本科升学率。其美术课程体系涵盖素描、色彩、速写、设计等专业方向，配备专业画室40余间、多媒体教室及数字美术实验室，硬件设施达到国内美术教育领先水平。
师资力量方面，专业教师团队中80%拥有硕士以上学历，多人获得“全国优秀美术教师”“辽宁省骨干教师”等称号。文化课教师团队同样实力雄厚，确保学生在艺术专业提升的同时，文化课成绩达标。
学校重实践与创新，每年举办校园艺术节、美术作品展，并与国内外艺术院校开展交流合作。学生作品多次在全国中小学生艺术展演中获一等奖，部分作品被中国美术馆收藏。此外，学校还开设书法、陶艺、摄影等选修课程，培养学生多元艺术素养。
作为大连市美育示范基地，大连十五中不仅培养了大批艺术人才，更重学生人格塑造。通过“文化与专业双轨并行的教学体系”，学生既具备扎实的美术功底，又拥有良好的文化底蕴，形成了“严谨、尚美、进取”的学风。
如今，大连十五中已成为全国艺术教育先进单位，其办学模式被教育部作为范例推广，被誉为“艺术家的摇篮”。