Es esta la instancia de integración y comparación de los resultados obtenidos en las olimpíadas locales. Reúne a estudiantes de todo el país en una semana de competencias que tiene, también, un sentido de integración e intercambio de experiencias.

En la etapa Nacional (que se realiza en Córdoba y cuya organización está a cargo del Comité Organizador Ejecutivo) participan los que hubieran sido seleccionados en olimpíadas locales y que sean invitados por el COE después de una evaluación de las pruebas en las que participaron y el resultado logrado en las mismas.

La prueba de la instancia Nacional se divide en dos partes (Teórica y Experimental), acorde a las normas previamente aprobadas por el COE. Este Comité designa una Comisión de Problemas con la función de colaborar con él, particularmente en la proposición de problemas y en la evaluación final; la Comisión estará integrada, en lo posible, por profesores de enseñanza media, terciaria y universitaria.

El COE fija en 120 el número total de alumnos participantes en la Instancia Nacional. Desde 1994, los alumnos seleccionados,  y sus docentes acompañantes, reciben apoyo económico completo para su traslado, alojamiento y comida para participar en esta instancia gracias al aporte económico de la Secretaría de Educación de la Nación.