惠州市理工学校的办学模式以“两区三型”为核心，致力于培养满足市场需求的紧缺型、技能型和职业型人才。
首先，学校的市场定向策略体现在“两区”上，即立足于惠州本地市场，辐射至珠三角地区，为区域内的产业发展提供人才支持。而人才定型则包括三个方向：紧缺型人才，注重培养社会急需的专业人才；技能型人才，强化技能训练，确保毕业生具备扎实的专业技能；以及职业型人才，注重职业素质的培养，使学生具备良好的职业素养。
在具体的办学模式上，惠州市理工学校采取了多元化的路径。一是商校模式，将惠州商校的教育理念与理工学校的实际相结合，实现理论与实践的融合。二是半工半读模式，学生可以享受“零学费入学”，在保证理论学习的同时，通过工厂实训提升实际操作能力。
此外，学校还推行了校办实训工厂模式，通过与相关工厂合作，设立一体化教室，将学习与实践紧密结合，为学生提供更丰富的实践经验。校园拓展模式则利用学校位于仲恺高新工业区的地理位置，将课堂扩展至工厂和企业，为在职员工提供职业培训，填补企业人才需求。
最后，学校坚持职业技能与职业素质并重教育模式，强调学生不仅在职业技能上精益求精，还注重提升他们的职业道德和社会责任感，实现全面的职业教育目标。