Mục tiêu giáo dục mà Trường Đinh Thiện Lý hướng đến là trang bị cho học sinh những kiến thức, năng lực và phẩm chất cần thiết để trở thành những thế hệ lãnh đạo của thế kỷ 21. Để thực hiện các mục tiêu giáo dục này, nhà trường đã xây dựng một chương trình giáo dục mang tính toàn cầu với các phương pháp giảng dạy đổi mới. LSTS Capstone Program là khung chương trình chính, thể hiện cách thức nhà trường hỗ trợ học sinh. Capstone Program là sự kết hợp giữa việc giảng dạy các kiến thức học thuật và trau dồi năng lực học tập của học sinh. Học sinh có thể phát triển kiến thức, kỹ năng và phẩm chất cá nhân trong một môi trường học tập hiệu quả thông qua hệ thống đánh giá đa dạng và chuyên nghiệp. Cấu trúc chương trình bao gồm ba tầng từ dưới lên trên: Cornerstone Program, Keystone Program và Capstone Achievements. 

Đóng vai trò nền tảng của Capstone Program, Cornerstone Program mang đến cho học sinh cơ hội trau dồi những kỹ năng thiết yếu của thế kỷ 21 như Đọc & Diễn đạt, Tiếng Anh, ICT, Nghiên cứu Khoa học, cung cấp cho học sinh những trải nghiệm học tập phong phú, hiệu quả. 

Ba khía cạnh phát triển chương trình có hệ thống, học tập thích ứng của học sinh và phát triển chuyên môn của giáo viên là những chiến lược quan trọng của Keystone Program nhằm đảm bảo đạt được các mục tiêu giáo dục do nhà trường đề ra. 

Capstone Program nhằm đào tạo học sinh LSTS trở thành những Doer, Thinker, Leader thông qua sự hỗ trợ của nhiều chương trình và hoạt động khác nhau. Capstone Achievements còn thể hiện thông qua việc học sinh thực hành hằng ngày sáu năng lực toàn cầu và sáu giá trị cốt lõi.