2004年通过了省级示范性高中验收并正式挂牌，2008年通过了省级示范性营利高中督导复评。2012年9月，敦煌中学搬迁至新校区，新校区占地面积263亩，教学班64个，专职教师234人。其中硕士28人，特级教师1人，高级教师41名，现有省优秀专家1人，省部级优秀教师2人，省级学科及骨干教师8人、青年教学教师7人;地级拔尖人才4人，地级市区学科骨干教师8人。学校先后荣获“中国教育名校”、“甘肃省教育系统先进集体”、“甘肃省高考(市、县)状元学校”、“甘肃省化学竞赛名星学校”、“酒泉市教育教育教学先进单位”等100多个称号和荣誉。2020年11月20日，被中央文明委评为第二届全国文明校园。

近十年，乘着西部大开发和科教兴国战略的东风，学校提出“用质量和特色铸造河西教育品牌”的办学目标，学校教学质量不断提高。02、08年，两次夺取酒泉市高考文、理科状元;03—06年，连续四年夺得酒泉市文科第一名;09年重点上线人数首次闯过100人大关，本科上线人数突破300人大关，其中理科全省百名榜有3人，1人被清华大学录取;2010年，有三名同学进入全省百名榜，1人被北京大学录取;2011年，重点上线率12%，二本上线率达36%，其中张怡鸥同学被保送进入同济大学，是敦煌高考历史上被保送进入名校的第一人;2012年，重点上线率再次达到12%，本科上线率达到38%，文科有两名同学进入全省百名榜，理科有两名同学分别被北京清华大学和北京大学录取。

为推进新课改，学校提出“教研兴教、科研兴校”的教改思路。近年来，学校确立科研项目及课题28项，其中国家级7项，省级16项，市级5项;编印校本教材24本;教师中有四人出版了教研教学著作;有17人次在地级以上优质课评选中获奖。有300多名学生在学科竞赛(奥赛)中获奖。其中，有8名同学获甘肃赛区决赛一等奖;有20余名同学获二等奖。

为优化教育布局结构、解决城市教育承载难题，实现我市教育科学跨越，谱写教育新篇章，敦煌市委、市政府从2011年开始筹建敦煌中学新校区。新校区教学区和生活区占地面积163亩，体育场占地面积100亩。总投资1.5亿元，可满足4000多名学生就读需要，已完成了一期工程及附属配套工程。2012年8月12日，原敦煌中学(也称敦煌一中)、敦煌三中的高中部合并。8月16日新校区举行首次升旗仪式。新学期伊始，高一，高二的2580名学生全部进入新校区就读。敦煌中学新校区的落成，标志着敦煌中学已经进入跨越发展的阶段，为建成全省环境一流、管理一流、质量一流的示范性高中奠定了坚实的基础。