Угледу Математичке гимназије и њеној афирмацији код нас и у свету највише су допринели успеси наших ученика постигнути у школи, студијама и на такмичењима из математике, физике и информатике.

Постигнути резултати су јединствени у свету. На међународним такмичењима ученици Математичке гимназије су освојили преко 350 медаља. Поред изузетног успеха у области математике, физике,  информатике, астрономије и астрофизике, ученици Математичке гимназије су успешни и у другим областима: освајају награде из књижевности, у глуми, спорту, шаху итд.

Школа је добитник више значајних признања међу којима су и Доситејева награда, као и републичке награде Вук Караџић додељене за изузетне резултате постигнуте у области образовања и васпитања. За резултате које је остварила у раду са талентованим ученицима, Математичка гимназија је примљена у Европски савет високих способности.

Математичка гимназија је и добитник Светосавске награде.

Влада Републике Србије је на седници одржаној 10. маја 2007. године донела Одлуку о одређивању Математичке гимназије од ПОСЕБНОГ ИНТЕРЕСА за Републику Србију.

Ученици и колектив Математичке гимназије су проглашни за НАЈ БЕОГРАЂАНЕ за 2010. годину. На 41. рођендан Студиа Б, 1. априла 2011. године, награду је уручио директор Студиа Б, г. Александар Тимофејев.

24. маја 2011. године ученицима и колективу Математичке гимназије је уручена награда Европског покрета у Србији за допринос Европи у 2011. години.

Дана 6. фебруара 2012. године, Клуб привредних новинара доделио је признање МЕНАЏЕР ГОДИНЕ за 2011. мр Срђану Огњановићу, директору Математичке гимназије ЗА УЛАГАЊЕ У ОБРАЗОВАЊЕ.