Das Gymnasium wurde 1968 gegründet. Vier Jahre später wurde der Ruderbetrieb aufgenommen und die Schüler-Ruder-Gemeinschaft geboren. Seit 1979 gibt es jährliche Wanderruderfahrten. Einen gebundenen Ganztag gibt es seit 2009, die Mensa öffnete 2011 erstmals ihre Türen. 2015 wurde die Umsetzung des Lernzeitenkonzepts beschlossen, das 2016 zunächst in den Jahrgangsstufen 5 bis 9 umgesetzt und seitdem kontinuierlich erweitert wurde.

Derzeit besuchen 735 Schüler das Gymnasium am Neandertal. Die Klassenstärke variiert je nach Stufe. Während sie in der Sekundarstufe I 27 Schüler umfasst, sind es in der Sekundarstufe II nur 19. 71 Lehrer sowie vier pädagogische Mitarbeiter arbeiten hier. Folgende Abschlüsse können absolviert werden: Hauptschulabschluss nach neun Jahren, Hauptschulabschluss nach 10 Jahren, mittlerer Schulabschluss, schulischer Teil der Fachhochschulreife und natürlich die allgemeine Hochschulreife. Um die Schülerinnen und Schüler bei der Berufsorientierung zu unterstützen, bietet das Gymnasium Betriebserkundungen, Expertenbefragungen, die Simulation von Bewerbungsgesprächen, BIZ-Besuche bei der Arbeitsagentur und die Gründung von Schülerfirmen im AG-Bereich an. Auch ein Betriebspraktikum kann die Suche nach dem passenden Beruf erleichtern, genauso wie die Umsetzung des Girl‘s Day.

Mittagessen gibt es zu einem Preis zwischen 2,80 und 3,50 Euro in der Mensa, die über 200 Sitzplätze verfügt. Die Speisen werden von einem Caterer im Cook- and Chill-Verfahren zubereitet. Im Jahr 2020 wurde die Sanierung der Schülertoilettenanlage, eine Kletterwand mit Equipment, das Design der Homepage, die Festplatten für Laptops, das Design und die Druckkosten des Lernzeitenplaners sowie Materialien für die Naturwissenschaften vom Förderverein der Schule unterstützt.

Das Gymnasium am Neandertal pflegt Schulfreundschaften mit dem Collège Francais Truffaut à Asnières sur Seine in Frankreich und der Presdales School in Ware, England.

Die Jahrgänge 5 und 6 gelten als Erprobungsstufe. Die Schülerinnen und Schüler werden zur Teilnahme an Arbeitsgemeinschaften im Rahmen der Nachmittagsbetreuung ermutigt. Hausaufgabenbetreuung, Theaterbesuche, Kunstprojekte, Kennenlernnachmittage, Partys, pädagogische Wandertage und die Teilnahme an Vorlesewettbewerben werden organisiert. Im Anschluss an die Erprobungsstufe folgt die Mittelstufe mit den Jahrgängen 7 bis 10 und danach die Oberstufe mit den Jahrgängen 11 bis 13. Eine Schulstunde dauert 60 Minuten. Die Schüler können an zahlreichen AGs teilnehmen, um zusätzliche Kompetenzen zu erwerben, wie Angeln, Backen, Musizieren in einer Band, Design, Filmwerkstatt, Klettern, Kochen, Nähen, Radio, Rudern und Tischtennis. An Fremdsprachen wird Englisch ab der 5. Jahrgangsstufe, Französisch und Latein ab Jahrgangsstufe 7 und Spanisch ab der 9. und 11. Jahrgangsstufe angeboten.

Seit 2016 wird das Lernzeitenkonzept nach der Dalton-Pädagogik praktiziert. Die verdankt ihren Namen dem Städtchen Dalton in Massachusetts, wo die von Helen Parkhurst entwickelte Methode erstmals ausprobiert wurde. Im Gymnasium am Neandertal erarbeiten die Schüler während der täglichen, in den Stundenplan integrierten Lernzeiten Teile des Unterrichtsinhalts aus den Lehrplänen selbstständig mit einer selbst gewählten Lehrkraft.

Die Schwerpunktfächer sind Musik, Kunst sowie Praktische Naturwissenschaften in der Jahrgangsstufe 5. Das Gymnasium am Neandertal ist Schule gegen Rassismus und für Courage, außerdem eine Medienscout-Schule.

Das Gymnasium ist eine gebundene Ganztagsschule. Inner- und außerunterrichtliche Lernzeiten stehen in einem Wechsel mit sportlich, musisch und künstlerisch orientierten Förder- und Fordermaßnahmen und Freizeitaktivitäten. Außerdem sind die Gestaltung individueller Arbeits- und Übungszeit sowie Angebote zur Förderung sozialer Kompetenzen oder Möglichkeiten der Elternbetreuung in den Mittagspausen die Arbeitsschwerpunkte.

Es gibt Intensivkurse mit vielfältigen Forder- und Förderangeboten, das Doppelsprachler-Modell sowie das Drehtürmodell, das begabten Schülern ermöglicht, sich für eine begrenzte Zeit aus dem regulären Unterricht zu entfernen, um sich beispielsweise einem Projekt zu widmen. Außerdem kann am Gymnasium am Neandertal ein vorgezogenes Latinum absolviert werden.

Das Gymnasium am Neandertal hat in den nächsten Jahren Großes vor. Es steht der Neubau des Schulgebäudes und einer weiteren Dreifachsporthalle an. Die Fertigstellung ist für Sommer 2026 geplant. Außerdem soll ein leistungsfähigeres WLAN mit individuellen Zugängen für Schüler installiert werden. iPads für alle Schüler sind beantragt.

Bei Problemen mit den modernen Medien, Cybermobbing oder Fragen der Datensicherheit können sich die Schüler an einen der ausgebildeten Medienscouts wenden.

Auf dem Gelände stehen ein Selbstlernzentrum, ein Raum der Stille sowie der Oberstufenraum zur Verfügung.

Die Jahrgangsstufe 5 geht auf Ruderfahrt nach Hachen, die Klasse 8 fährt zu einer Skilehrwoche, die Jahrgangsstufe 11 geht auf Orientierungsfahrt nach Neuss, die Klasse 12 absolviert eine Studienfahrt Leistungskurs (z.B. London, Wien, Segeln, Heidelberg etc.).

Auch Ehemalige sind stets willkommen, etwa beim jährlichen Fußball-Memory Cup, der seit 1995 ausgerichtet wird, und bei den jährlichen Abiturfeten und Schulfesten auf dem Schulgelände. Außerdem halten Ehemalige punktuelle Vorträge am Gymnasium.

Die Nutzung digitaler Endgeräte ist im Unterricht durchgängig möglich, in den Pausen ab Jahrgangsstufe 8 geplant.