La vie associative s'organise autour du Comité d'organisation des fêtes (COF), nom usuel de l'Association des élèves (voir ), et du Bureau des sports, qui a acquis son autonomie en 2007.
Le COF, qui regroupe de très nombreux clubs sportifs, artistiques ou festifs, édite chaque semaine depuis près de 20 ans le BOcal, journal hebdomadaire consacré à l'actualité interne à l'école, et a en charge l'organisation des soirées et événements festifs ayant lieu à l'école. La plus connue est la Nuit de la rue d'Ulm (autrefois appelée « gala de l'ENS »), la plus grande soirée étudiante de l'école, qui a lieu autour de la Cour aux Ernests, entièrement illuminée.
Le COF comprend aussi un Bureau des arts, partenaire de grands lieux culturels parisiens.
La Délégation générale des élèves (DG) assure la répartition des thurnes (les fameux thurnages) entre les élèves et gère certaines questions matérielles par délégation de l'administration de l'école. Elle est constituée de quatre délégués généraux (dégés, dits grands, beaux et forts) élus chaque année par les élèves, et d'une délégation spéciale à l'environnement.
Les actions sociales des normaliens sont fédérées par l'Action sociale étudiante. On peut également noter l'action des normaliens en faveur de l'ouverture sociale des grandes écoles, notamment via les associations Talens, Tremplin et Animath.
L'association Paris-Montagne organise chaque année un festival consacré à la vulgarisation scientifique et à la promotion des carrières de la recherche scientifique.
Une école d'été littéraire internationale a eu lieu à l'école en 2008, à l'initiative de plusieurs élèves.
Plusieurs clubs politiques et syndicats sont implantés dans l'école. Le principal d'entre eux est Pollens (association pour la politique à l'ENS), qui organise un séminaire politique avec de grands invités chaque semaine. Les élèves et étudiants sont représentés au conseil d'administration et au conseil scientifique.