广州教育历史始于西汉末年，三国时期，骑都尉虞翻曾在番禺虞苑办学。南宋时期，设有书院。清朝时，设立府学宫，为广州最高学府，而番禺与南海设有县学宫。除此之外，民间自行筹办义学与社学。

清末年间，洋务派于同治三年在广州开设同文馆，以培养翻译人才，大量教会学校也在此时成立，并在后来成立港澳分校，分别是培正、培道、培英、协和、真光。康有为在光绪年间开办万木草堂以教授新学。当时书院林立，著名的有粤秀书院、越华书院、圣心明德书院、羊城书院、学海堂书院、菊坡精舍、应元书院、广雅书院、番山书院、莲峰书院。 

广州拥有82所高校，在校大学生总数达113.96万人，数量居全国第一；广州集结了全省97%的国家重点学科、80%的高校，是中国高等教育最发达的城市之一，也是中国南方高校最密集的城市，华南地区的科教中心。北京大学经济学院华南分院落户广州 。清华大学五道口金融学院产学研基地已明确落户广州 。中国科学院大学广州学院正式落户 。香港科技大学将在广州南沙建设分校区。

2019年，全年研究生教育招生3.95万人，在校研究生11.24万人，毕业生2.67万人。普通高等教育本专科招生36.16万人，在校生115.30万人，毕业生29.00万人。技工学校招生8.66万人，在校生24.41万人，毕业生7.36万人。中等职业学校招生6.35万人，在校生18.10万人，毕业生5.82万人。普通中学招生18.47万人，在校生52.62万人，毕业生16.40万人。普通小学招生21.09万人，在校生110.47万人，毕业生14.77万人。幼儿园在园幼儿52.76万人。小学生数量超过北京、上海。