В правление Александра I в России была создана единая система, включавшая начальное, среднее и высшее образования. В дальнейшем происходило ее постепенное становление и совершенствование. Но только реформа 1861 г. дала толчок для качественного рывка в развитии образования. Быстро увеличивается сеть начальных школ. Они делились на церковноприходские школы, народные училища Министерства народного просвещения и земские школы. Наилучшее образование давали земские школы с трехгодичным обучением. Основными типами средних школ были гимназии и реальные училища.
Получило дальнейшее распространение высшее образование.
К существующим 7 университетам прибавилось еще 2 - в Одессе и Томске. Увеличилось и число студентов. Университеты объединяли крупные научные силы. Наиболее быстрыми темпами распространялось высшее техническое образование. Было открыто Высшее техническое училище в Москве, политехнические институты в Риге, Киеве, Варшаве, технологические институты в Харькове и Томске, электротехнический институт в Петербурге. Значительным достижением было открытие высших женских институтов - Бестужевских курсов и женского Медицинского института в Петербурге, Высших женских курсов в Москве.
Выросло число публичных библиотек, образовывались комитеты грамотности. Во второй половине XIX в. ученые России добились крупных успехов почти во всех областях знания.