2000년에「영재교육진흥법」이 공포되면서 과학기술 영재교육은 새로운 국면을 맞는다.
2001년인적자원개발회의 의장인 교육부총리가 ‘영재교육 추진방안’에 대한 정부의 의견을 모으고 시행령 안을 만드는 한편 각 시도 교육청 담당자들과 미국을 방문하여 자료를 수집하고 이스라엘의 전문가를 면담하는 등의 영재교육을 구체화하는 작업을 추진한다. 2001년 9월 19일 교육인적자원개발회의에서 “과학영재학교 설립”을 위한 기본방침이 확정되었다. 16개 과학고 중 우선적으로 여건이 갖추어진 과학고를 영재학교로 전환하고 나머지 과학고도 차츰 지원을 해 나간다는 방침이었다. 

2001년 10월 16개의 과학고가 학교경영보고서와 발전계획서를 제출하였고 이들 중 부산과학고가 과학영재학교 요건을 잘 충족시킨 학교로 평가되어 “협약에 의한 과학영재학교”로 선정되었다. 이로써 부산과학고는 IMT 2000 출연금 120억원으로 과학영재의 교육과정에 필요한 첨단교육장비와 실험실습기자재 구입을 지원받게 되었다. 또한 교육에 필요한 전자교재개발도 시작되었다. 

2002년 3월 1일부터 시행된「영재교육진흥법」은 영재교육을 공교육의 차원에서 실시하기 위한 기반이 되었다. 2002년 4월 10일 인적자원 개발회의에서 ‘영재의 조기 발굴 및 육성에 관한 2002년도 국가 인적자원개발 시행계획’이 보고되었으며, 2002년 5월 3일자로 부산과학고가 영재학교로 지정되었다. 이로써 영재교육은 우리나라 교육정책의 한 영역으로 자리 잡게 되었다. 2002년에 신입생선발과 교원 선발 및 교육과정을 준비해 2003년 3월에 개교하였다.

1983년 한국 최초의 과학고이자 특목고인 경기과학고등학교가 경기도 수원에 문을 열었고 이를 시작으로 각 지자체마다 과학 고등학교가 설립되어 과학기술영재의 교육을 담당하기 시작하였다. 그러나 점차 획일적인 교육방식과 수능 위주의 대학입시 및 지원체제의 경직 등의 이유로 과학고가 과학영재교육을 위한 기능을 제대로 수행하지 못하게 되었다.
이에 “과학영재학교” 설립을 통한 과학영재교육의 재도약을 추진하게 된다.

이기종,〈과학 영재 교육체제의 개발〉《과학교육논총》Vol 22, 1997, 23-32쪽,

조석희,〈과학영재교육과정의 구성과 시안 개발 방향〉《과학교육》Vol 428, 2000, 59-71쪽

과학기술처/과학기술부, 《과학기술연감》, 각 연도

한국과학영재학교 홈페이지 (http://www.ksa.hs.kr/)