Введение. Со времени введения профильного обучения в школы Российской Федерации научные работы, изучающие влияние профилизации обучения на психологические и психофизиологические особенности личности школьников представляют большой интерес. Современная образовательная ситуация характеризуется противоречием между недостаточной изученностью влияния профессионализации обучения на интеллектуальное и личностное развитие учащихся и активным внедрением профильного обучения в систему школьного образования. Цель статьи – анализ влияния профильного обучения на когнитивные особенности (произвольное внимание, память и умственные способности) старших школьников. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 105 учащихся 11 классов общеобразовательного и профильных (естественно-научное и гуманитарное) направлений образовательных учреждений г. Белгорода. В зависимости от выбора общеобразовательного профиля все испытуемые были разделены на 3 группы: обучающиеся по программе общеобразовательного профиля; обучающиеся по программе гуманитарного профиля; обучающиеся по программе естественно-научного профиля. Исследование проводилось с использованием методики диагностики произвольного внимания «Расстановка чисел» (в адаптации Е.Е. Мироновой); диагностики особенностей рабочей (оперативной) памяти «Оперативная память» (А.Р. Лурия) и методики диагностики общего уровня интеллекта «Прогрессивные матрицы Равена» (Дж. Равен, Л. Пенроуз). Для проверки предположения о наличии различий в особенностях когнитивной сферы старшеклассников, обучающихся по программам разных образовательных профилей, использовались H-критерий Крускала-Уоллиса и однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA). Результаты. Доказано, что у школьников, обучающихся по программе естественно-научного профиля, выявлены более высокие показатели когнитивной сферы, чем у обучающихся по социально-гуманитарному и общеобразовательному профилям. У школьников, обучающихся по социально-гуманитарному направлению – более высокий общий уровень произвольного внимания, оперативной памяти  и общего интеллекта в сравнении со старшеклассниками общеобразовательного класса. Выводы. Полученные результаты рекомендуется использовать педагогам и педагогам-психологам для оптимизации образовательного процесса и организации психологического сопровождения профильного обучения и обучения в общеобразовательных классах.