자율형 사립고는 학교 운영과 학생 선발 등에서 기존의 자립형 사립고와 차이가 있다. 자립형 사립고로는 현재 전남 광양제철고, 강원 민족사관고, 전북 상산고, 경북 포항제철고, 부산 해운대고, 울산 현대청운고 등 6곳이 시범운영 중이다.

정부가 '고교 다양화 300 프로젝트'의 하나로 도입기로 한 자율형 사립고는 이들 자립형 사립고에 비해 자율성이 더 확대된 것이 특징으로 꼽힌다.

우선 자립형 사립고는 법인 전입금 비율이 등록금 수입의 25% 수준인 반면 자율형 사립고는 3~5% 수준이다. 법인 전입금 비율이 너무 높아 참여할 수 있는 학교 수가 적고, 이로 인해 과도한 입시경쟁이 유발될 수 있다는 지적에 따른 것이다.

또 자립형 사립고는 교육과학기술부 장관에게 지정권한이 있지만 자율형 사립고는 시.도교육감이 지정권자이다. 평준화지역에서는 시.도교육감이 교과부장관과 지정 문제를 사전 협의해야 한다. 학생 선발 및 교육과정 운영에서도 차이를 보인다.

자립형 사립고는 전국 단위로 학생을 모집하지만 자율형 사립고는 광역 시도별로 학생을 선발하며, 특히 사회적 배려대상자를 정원의 20% 수준에서 의무적으로 뽑아야 한다.

이밖에 자립형 사립고는 국민공통교육과정을 이수해야 하지만 자율형 사립고는 국민공통교육과정을 일부 자율로 운영할 수 있다.

기존의 자립형 사립고는 희망하면 자율형 사립고로 전환할 수 있다.