東海中学校・高等学校
ESS部 - 2018年(平成30年)、2019年(令和元年)と2年連続全国大会出場。2019年(令和元年)は全国3位。
ディベート部 - 2012年(平成24年)に全国中学・高校ディベート選手権で、中高とも全国大会で優勝。2014年(平成26年)に中学が3位入賞。2019年(令和元年)は中高ともに準優勝。2021年(令和3年)は中学が優勝した。
映画研究部(高校のみ)
園芸部
演劇部 - 有志団体だったカヅラカタ歌劇団が休部状態だった高校演劇部を引き継いだ。活動の様子がTVドラマ化され、2012年(平成24年)に単発ドラマ『ハイスクール歌劇団☆男組』として放送された。中学のミュージカル同好会と一緒に活動している。
オーケストラ部(東海学園交響楽団)- 指揮者も生徒が務めるなど生徒主体の運営が特徴。年一度の定期演奏会に加え、5年に一度ヨーロッパで海外特別演奏会を開催する。現在セントラル愛知交響楽団常任指揮者などを勤める角田鋼亮などを輩出。
科学部
合唱部(東海中高男声合唱団) - 音楽部を前身とし合唱も交響楽も手掛けていたが、1986年(昭和61年)にはオーケストラ部を分離した。愛知県内の中高生で唯一、合唱連盟に所属する男声合唱団。2019年(令和元年)度には、佐賀県で開催された第43回全国高等学校総合文化祭(さが総文)合唱部門に出場。
棋道部 - 全国高等学校将棋選手権大会男子団体優勝回数全国2位。第17期朝日アマチュア将棋最年少名人などを輩出。
軽音楽同好会(中学のみ)
交通研究同好会 - 通称:鉄研(てっけん)。
ミュージカル同好会(中学のみ)。高校演劇部(カヅラカタ歌劇団)と一緒に活動している。