Le concours X-ENS permet d'accéder à l'École Polytechnique (surnommée « X »), les Écoles Normales Supérieures (l'ENS PSL, l'ENS Lyon, l'ENS Paris-Saclay et l'ENS Rennes), ainsi que l'ESPCI (seulement pour la filière PC). C'est un concours réputé pour son exigence et sa difficulté. Il recrute sur toutes les filières, notamment en MP (environ 300 places), MPI (chiffres à préciser à l'automne 2022), PC (environ 250 places dont 50 à l'ESPCI), PSI (environ 100 places), BCPST (environ 70 places, seulement pour les ENS) et TSI (quelques places seulement).
Ce concours est singulier dans le paysage des classes préparatoires puisque très sélectif et parce qu'il permet l'accès aux quatre Écoles Normales Supérieures qui forment principalement – mais pas exclusivement – des chercheurs et des enseignants. L'ESPCI forme des « ingénieurs d'innovation » avec un cursus très orienté vers la recherche, et l'École Polytechnique possède de nombreux laboratoires de recherche très pointus dans de multiples domaines.
Il est à signaler que les élèves recrutés à l'X et aux ENS (sous le statut d'aspirants pour les premiers, fonctionnaires-stagiaires pour les seconds) sont rémunérés durant leurs études mais s'engagent à travailler pendant 10 années au service de l'État (engagement dit « décennal » dans lequel les années d'étude sont comptées).
Les quatre Écoles Normales Supérieures ont également ouvert des voies d'admissions parallèles (sans statut de fonctionnaire). Les modalités sont précisées ici : l'ENS PSL, l'ENS Lyon, l'ENS Paris-Saclay, l'ENS Rennes.