В начале своего царствования император Александр II отменил те стеснительные меры, которые были приняты в отношении учебных заведений в последние годы императора Николая I. Преподавание в университетах получило больше свободы; комплекты студентов были уничтожены; мало того, был открыт доступ в университеты вольнослушателям. В университетских аудиториях появилась посторонняя публика, мужская и женская. В университетскую жизнь было внесено такое же оживление, какое царило тогда во всем обществе. Новизна и сложность возникшего положения скоро привели студенчество к волнениям и беспорядкам (1861). В связи с ними последовали некоторые ограничения университетской свободы. В 1863 г. дан был общий устав университетов, по которому профессорская корпорация получила самоуправление. Совет профессоров в каждом университете избирал всех университетских должностных лиц и заведовал хозяйством университета; попечителю учебного округа принадлежало только наблюдение за законностью действий совета. Но учащиеся в университете студенты рассматривались как отдельные посетители, не имеющие права на корпоративное устройство; посторонние же лица и вовсе не допускались к посещению лекций. Такое положение учащихся давало им частые поводы к неудовольствию и "студенческим беспорядкам", составлявшим одно из частых и печальных явлений той эпохи.
Под влиянием общественного брожения и студенческих беспорядков задумана была министром народного просвещения графом Д. А. Толстым реформа средней школы. В начале царствования императора Александра II (при министре А. В. Головине) доступ в гимназии был открыт для детей "всех состояний без различия звания и вероисповедания". Самые гимназии были двоякого типа: классические (с древними языками) и реальные (без древних языков, с преобладанием естествознания). Граф Толстой (поддерживаемый М. Н. Катковым) находил, что реальное образование есть "одна из важных причин так сильно охватившего наше учащееся юношество материализма, нигилизма и самого пагубного самомнения". Единственным средством борьбы с этим злом министр считал установление строго классической системы образования в гимназиях. В 1871 г. он составил новый устав гимназий, одобренный государем. Классическая гимназия сделана была единственным типом общеобразовательной и всесословной средней школы, питомцы которой одни имели право поступления в университеты. Реальные гимназии были заменены "реальными училищами"; цель их была в том, чтобы доставлять учащемуся юношеству всех состояний общее образование, приспособленное к практическим потребностям и к приобретению технических познаний. Реформой гр. Толстого было создано полное преобладание классической школы в государстве. К сожалению, школьному классицизму придан был внешний формальный характер: дело ограничивалось грамматическим изучением древних языков при очень большом числе учебных часов на этот предмет. За отсутствием достаточного числа русских преподавателей латыни и греческого языка пришлось выписывать специалистов из-за границы (преимущественно чехов); их преподавание не могло нравиться по незнанию ими русского языка и русской школы. Реформа графа Толстого вообще не вошла в нравы нашего общества и возбудила против себя прямую ненависть, хотя в основе своей имела правильную мысль о высоком воспитательном значении классицизма.
Одновременно с реформой мужской средней школы шли мероприятия в области женского образования. До времени императора Александра II для девиц существовали только институты и частные пансионы; в них получали образование почти исключительно дворянки. С конца 50-х годов начинают возникать женские гимназии для приходящих учениц всех сословий. Сначала эти гимназии основывались в ведомстве учреждений императрицы Марии (по почину Н. А. Вышнеградского), а затем и в ведомстве Министерства народного просвещения. Параллельно с ними в духовном ведомстве, для дочерей лиц духовного звания, стали открываться женские епархиальные училища с соответствующим курсом. Таким образом, в царствование императора Александра дело женского образования было поставлено широко. Естественно рождалась мысль о возможности и высшего образования для женщин. Первую попытку в этом направлении сделал начальник петербургских женских гимназий Н. А. Вышнеградский; по его мысли, при женских гимназиях были основаны "педагогические женские курсы" для приготовления преподавательниц (1863). Затем кружком передовых женщин, при содействии профессора К. Н. Бестужева-Рюмина (1878), были открыты "Высшие женские курсы" ("Бестужевские") в Петербурге. Наконец, в Петербурге же существовали некоторое время (с 1872 г.) медицинские женские курсы для женщин-врачей. По примеру Петербурга и в других университетских городах стали возникать по частному почину высшие женские курсы. Таким образом вопрос о высшем образовании женщин получил успешное разрешение, несмотря на то, что правительство с большой осторожностью относилось к делу разрешения женских курсов.
В отношении низшего, начального или народного образования в царствование императора Александра II достигнуты были большие результаты. Создан был, кроме старого типа начальных народных училищ — церковноприходских школ, новый тип светской начальной школы, перешедшей на попечение земств. К концу царствования Александра II народные школы считались уже десятками тысяч и составляли одну из самых важных забот земства. Для приготовления учителей в начальные школы как Министерство народного просвещения, так и земства устраивали "учительские семинарии". Несмотря, однако, на ряд усилий поднять народную грамотность, в эпоху реформ она стояла еще на низком уровне.