湛江第二技工学校为学生设计了多样化的升学路径，满足不同学生提升学历和技能层次的需求。最主要的路径之一是“三二分段”中高职贯通培养，学校与省内部分优质高职院校对接，针对特定专业开展合作。学生在中职阶段学习三年，通过转段考核后，可直接进入对口高职院校继续学习两年，毕业后获得全日制大专文凭，这是较为顺畅的升学方式。
第二条重要路径是参加“3+证书”高职高考（又称春季高考）。学生在校学习专业技能和文化课程，毕业年度参加全省统一的高职类高考，通过考试后可报考省内众多高职院校，录取后进入大专学习。这是技校学生升读全日制大学的主要通道之一。第三条路径是参加成人高考或自学考试，学生可以在校期间或毕业后，利用业余时间攻读大专或本科学历，实现技能与学历的双提升。
对于技能拔尖的学生，还有技能竞赛保送或免试入学的机会。在省级或国家级职业技能大赛中取得优异成绩的学生，有机会获得高职院校免试或优先录取的资格。此外，学校内部也设有高级工班、预备技师班等层次，学生完成中级工学习后，可通过考核继续在校内攻读更高技能等级，获得更高级别的职业资格认证，为高质量就业增加砝码。
