หลักสูตรโรงเรียน มนร.วิทยานุสรณ์ มุ่งพัฒนาผู้เรียนทุกคน ซึ่งเป็นกำลังของชาติให้เป็นมนุษย์ที่มีความสมดุลทั้งด้านร่างกาย ความรู้ คุณธรรม มีจิตสำนึกในความเป็นพลเมืองไทยและเป็นพลโลก มีสมรรถนะสูงด้านคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และภาษา มีทักษะชีวิตที่เหมาะสมสำหรับการใช้ชีวิตในอนาคตสู่การเป็นบุคลากรด้านวิทยาศาสตร์ที่มีคุณภาพในการพัฒนาจังหวัดชายแดนภาคใต้และประเทศ
โดยได้กำหนดการบริหารหลักสูตรและการพัฒนาครอบคลุมเนื้อหาสาระตามหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ตามมาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัด (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ของกระทรวงศึกษาธิการ จัดการเรียนรู้ยึดผู้เรียนเป็นสำคัญ (Student-Centered) เน้นการบูรณาการการสอนในรายวิชาที่มีความซ้ำซ้อนเกี่ยวกับเนื้อหาสาระ การจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสืบเสาะความรู้ (Inquiry-Based Learning) แนวทางสะเต็มศึกษา (STEM Education) การใช้ปัญหาเป็นฐาน (Problem-Based Learning) และการใช้โครงงานเป็นฐาน (Project-Based Learning) การเรียนรู้และพัฒนาทักษะการเรียนรู้และนวัตกรรม ทักษะด้านสารสนเทศ สื่อ และเทคโนโลยี และทักษะชีวิตและการทำงาน การวัดผลและประเมินผลเชิงสมรรถนะ การสร้างบรรยากาศการจัดการเรียนรู้ให้ผู้เรียนเรียนรู้อย่างมีความสุข การจัดกิจกรรมการเรียนรู้และกิจกรรมเสริมหลักสูตรที่พัฒนานักเรียนหลากหลายสมรรถนะอย่างเป็นองค์รวม การจัดกิจกรรมพัฒนาผู้เรียนและกิจกรรมเสริมหลักสูตรที่พัฒนาและสร้างเสริมสมรรถนะ เติมเต็มการสร้างเสริมและพัฒนาสมรรถนะจากการเรียนรู้และได้รับการพัฒนาในชั้นเรียน