Etapa final da educação básica, o Ensino Médio do Colégio Cosmos tem como princípios fundamentais a consolidação e o aprofundamento dos conhecimentos adquiridos no ensino fundamental, possibilitando o prosseguimento de estudos, preparando o aluno para os principais vestibulares do país e para o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM); orientação para o mundo do trabalho e para a cidadania, a partir de abordagem metodológica interdisciplinar envolvendo os eixos Ciências Humanas, Ciências da Natureza, Matemática, Linguagens e Códigos e formação técnica; e o aprimoramento do educando enquanto ser humano, incluindo a formação ética e o desenvolvimento da autonomia intelectual e do pensamento crítico.