Das Thomas-Morus Gymnasium beteiligt sich bereits seit vielen Jahren regelmäßig an der Mathematik-Olympiade, einem Wettbewerb für mathematisch interessierte Schülerinnen und Schüler aus der Sekundarstufe I (Klassen 5 bis 10). Der Wettbewerb wird in verschiedenen Altersgruppen in mehreren Runden durchgeführt. Die erste Runde findet jeweils an der eigenen Schule statt; interessierte SchülerInnen versuchen die zu bearbeitenden Wettbewerbsaufgaben – mathematische Knobelaufgaben – zu lösen. Die Sieger einer Runde qualifizieren sich für die jeweils nächste Runde auf höherer Ebene.