伊那西高校を語る上で欠かせないのが、全国にその名を轟かせる新体操部の圧倒的な競技実績です。長野県高校総体を幾度となく制覇し、全国高等学校総合体育大会（インターハイ）や国民体育大会（国スポ）、全国高校選抜大会への連続出場・上位入賞を果たしてきた歴史は、同校の象徴的なアイデンティティとなっています。
同校の新体操部がこれほど長年にわたり強豪であり続ける背景には、専門的な指導陣の存在と、地域ジュニアクラブとの連携による育成環境の充実があります。体育館の専用練習環境や規律ある練習体制のもと、県内外から「伊那西で新体操を極めたい」という情熱を持った生徒が集まる拠り所となっています。
もちろん、運動部だけでなく文化部の活動も活発です。合唱や吹奏楽、美術、家庭科関連のクラブ活動など、女子校ならではのアットホームで自主性を重んじる環境が整っており、生徒各自が居場所を見つけやすい部活動の構造が根付いています。
