他曾先后担任
湖北省黄冈中学校长兼党委书记、黄冈市教委主任兼党组书记、黄冈市人民政府教育督导室主任、黄冈市人大常委、中共黄冈市委委员。
在担任黄冈中学校长期间，他以“五个一流”为目标，率先推行“四制改革”，大力实施“五心工程”，不断提高教学质量，成绩卓著：10年间近400余名学生被保送至清华、北大等重点学府，获得国际奥赛金牌9枚，该校因此成为“全国教育战线的一面旗帜”（刘华清同志题词）。
在主持黄冈市教委工作期间，他为促进该市教育大市向教育强市的跨越做出了巨大贡献。同时在教育教学理论方面，他还著有《
一个教育行者的想象》（教育部特级教师计划·中国特级教师文库；人民教育出版社；2006）等教育管理及数学教学方面的专著多部。
2002年他放弃在湖北的市教委主任之职，投身于深圳特区教育的探索与发展行列。他先后出任
深圳市育才中学校长兼
育才二中校长、深圳市蛇口育才教育集团首任总校校长。他提出，要致力于学生的全面发展；要给予学生终身学习的理念和习惯；要赋予学生“不求人人成为精英，但求人人走向成功”的成功信念；要使“我们培养的学生，在学校应该是一名好学生，将来在工作岗位上应该是一名好员工，走向社会以后应该是一名好公民。”2007年初，出任
深圳实验学校校长、深圳实验教育集团管理委员会主任。
在孜孜于基础教育探索的同时，曹衍清还时刻关注着教育对社会的使命，努力为深圳创建和谐社会承担自己应有的责任与义务。高度的责任感与主人翁精神，使他深孚众望，先后当选为南山区及深圳市人大代表。