Thành phố Thái Nguyên là trung tâm giáo dục - đào tạo lớn thứ 3 toàn quốc, sau Thủ đô Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Hiện nay, trên địa bàn thành phố có gần 30 trƣờng đại học, cao đẳng và trung học chuyên nghiệp đào tạo các ngành giáo dục, nông nghiệp, y tế, kinh tế và công nghiệp. Trong đó chủ lực là Đại học Thái Nguyên với 7 trƣờng đại học thành viên, 02 khoa trực thuộc, 01 trƣờng cao đẳng, 3 viện nghiên cứu chuyên ngành. Đây là đại học đa ngành, đa lĩnh vực đào tạo từ dạy nghề đến đào tạo thạc sĩ, tiến sĩ trong hệ thống giáo dục quốc dân, là nơi đào tạo nguồn cán bộ khoa học
núi phía Bắc. Sự phát triển lớn mạnh của Đại học Thái Nguyên đã góp phần không nhỏ cho sự phát triển kinh tế - văn hoá - xã hội của thành phố. Bên cạnh đó, nhiều cơ quan nghiên cứu khoa học - kỹ thuật đƣợc thành lập, hoạt động ổn định, ngày càng phát huy hiệu quả trong phát triển kinh tế xã hội trong và ngoài tỉnh.
Cán bộ khoa học có trình độ tiến sĩ trở lên đang công tác tại các trƣờng đại học, cao đẳng là 370 ngƣời, trong đó có 102 giáo sƣ và phó giáo sƣ. Ngoài ra còn có khoảng 1600 cán bộ có trình độ thạc sĩ. Điều này minh chứng cho tiềm lực cán bộ khoa học của thành phố và tỉnh Thái Nguyên. Số lƣợng học sinh, sinh viên, học viên sau đại học đang theo học tập trung tại Đại học Thái Nguyên và các trƣờng cao đẳng, trung học chuyên nghiệp trên địa bàn thành phố là 45.000. Hàng năm, hệ thống các trƣờng đại học, cao đẳng này đào tạo và cung cấp nhân lực có trình độ cho vùng trung du và miền núi Bắc Bộ và cả nƣớc là trên 10.000 cử nhân, 500 thạc sĩ và 8 - 10 tiến sĩ.