XIII-XV əsrlərdə Bakıda Şirvanşahlar sarayının Şah məscidi nəzdindəki mədrəsə ilə yanaşı Seyid Yəhya mədrəsəsi də fəaliyyət göstərirdi. Azərbaycan filosofu Seyid Yəhya Cəlaləddin Bakuvinin (təqribən 1410-1462) Bakıda təşkil etdiyi ali ilahiyyat-fəlsəfə məktəbinin Bərdə, Təbriz və s. şəhərlərdə şöbələri var idi. XVIII əsrin 40-cı illərində (Bakı xanlığı yarandıqdan sonra) ibtidai təhsil məktəblərinin, həmçinin daha geniş təhsil verən məktəb və mədrəsələrin sayı artdı. XIX əsrin I-ci yarısında Bakıda mədrəsələrlə yanaşı ibtidai rus məktəbləri də fəaliyyət göstərirdi. 1832-ci ildə Bakıda ilk qəza məktəbi açıldı. Məktəbdə təlim rus dilində idi, Azərbaycan dili isə fənn kimi tədris olunurdu. 1849-cu ildə Bakıda klassik dini mədrəsələrdən fərqlənən yeni tipli təhsil müəssisəsi - müsəlman məktəbi təsis edildi.

1848-ci ildə Şamaxıda açılmış qadın məktəbi 1860-cı ildə (bəzi mənbələrə görə 1859; 1861) Bakıya köçürüldü. 1865-ci ildə təsis edilmiş və orta təhsil verən ilk məktəb - progimnaziya 1867-ci ildə realnı gimnaziyaya, 1874-cü ildə isə 6 illik realnı məktəbə çevrildi. XIX əsrin 80-ci illərində Bakıda azərbaycanlı uşaqlar üçün rus dilində məktəblər açıldı. 1874-cü ildə Bakıda ilk qadın gimnaziyası - "Mariya qızlar gimnaziyası" təsis edildi. A. N. Pobedonostsevin 6 sinifli xüsusi progimnaziyası (1891), Bakı klassik kişi gimnaziyası (1896), İ. A. Lavrovun 4 sinifli xüsusi progimnaziyası (1897), 1-ci (1889), 2-ci (1898) şəhər məktəbləri XIX əsrin sonunda Bakıda xalq maarifinin inkişafında mühüm rol oynadı. Həmin illərdə Suraxanı (1880), Sabunçu (1883) və Balaxanı (1896) kəndlərində də ibtidai məktəblər açıldı. Bu məktəblərdə təlim rus dilində idi və mütərəqqi fikirli ziyalılar təlimin ana dilində aparılmasına çalışırdılar. Əsası 1887-ci ildə qoyulan rus-tatar (rus-Azərbaycan) məktəbi bu sahədə irəliyə doğru addım oldu. Bu məktəbdə dərslər ana dilində aparılsa da, tədrisdə rus dilindən də istifadə edilirdi. 1887-ci ildən 1901-ci ilədək 10 məktəb açıldı. XIX əsrin sonunda Bakıda sənət məktəbləri yaranmağa başladı. Bakı dənizçilik sinfi (1881; 1905-ci ildən Bakı dənizçilik məktəbi), Bakı sənət məktəbi (1888; 1897-ci ildən Bakı aşağı texniki məktəbi, 1905-ci ildən Bakı orta texniki məktəbi), Mərdəkanda bağbanlar hazırlayan birinci xüsusi məktəb (1896; milyonçu H. Z. Tağıyevin maliyyə vəsaiti hesabına açılmışdı), işləyən kişi və qadınların təhsil alması üçün "bazargünü məktəbi" (1896) açıldı. XIX əsrin sonunda Bakının fəhlə rayonlarındakı 8 ibtidai məktəbdə 450 şagird oxuyurdu. 1901-ci ildə Bakıda kommersiya və ilk dəmiryolu məktəbləri, milli təhsil tarixinə "H. Z. Tağıyevin qızlar məktəbi" kimi daxil olan müsəlman qadın məktəbi açıldı. Təhsil müddəti müxtəlif vaxtlarda 4, 5 və 6 illik olan məktəb 1916-cı ildə ali ibtidai məktəbə, sonra isə seminariyaya çevrildi, 1918-ci ildə fəaliyyəti dayandırıldı. XX əsrin əvvəlində Bakıda ənənəvi dini ibtidai məktəblər, dövlətin açdığı bir neçə ibtidai, orta ümumtəhsil və texniki məktəb, özəl ümumtəhsil və musiqi məktəbləri, həmçinin "Nəşri-maarif" (1906), "Nicat' (1906), "Səadət" (1907), "Səfa" (1910) və digər xeyriyyə cəmiyyətlərinin açdırdığı müxtəlif ümumtəhsil və sənət məktəbləri, savad kursları, uşaq evləri və s. fəaliyyət göstərirdi. 

1913-cü ildə Bakıdakı məktəblərdə 25 min (92 ibtidai məktəbdə 15,5 min, 12 yeddiillik məktəbdə 3,6 min, 11 tam orta məktəbdə 5,9 min) şagird oxuyur, 890 müəllim işləyirdi. 1915-ci ildə Azərbaycanda fəaliyyət göstərən 25 ibtidai məktəbdən 12-si, 21 ali ibtidai məktəbdən 9-u (700 şagird) Bakıda idi. 1913/14 dərs ilində Bakıda fəaliyyət göstərən 3 orta ixtisas məktəbində 500 nəfər oxuyurdu. 1914-ci ildə Sabunçuda Balaxanı realni məktəbi açıldı. 1919-cu ildə Azərbaycan Xalq Cümhuriyyəti hökumətinin qərarı ilə Bakıda müasir tipli məktəbəqədər tərbiyə müəssisəsi yaradıldı. Bakıdakı 1-ci qızlar gimnaziyası nəzdində dövlət təminatında olan Avropa modelli uşaq bağçası, yunker, unter-zabit hazırlayan 3 hərbi məktəb və 1919-cu ildə Bakı Dövlət Universiteti açıldı.

XX əsrin 20-ci illərində özəl məktəblər ləğv edildi, 8-12 yaşlı uşaqlar üçün I dərəcəli 5 illik, 13-17 yaşlı uşaqlar üçün 2-ci dərəcəli 4 illik məktəblər yaradıldı. 1921/22 dərs ilində Bakı məktəblərində 29755 şagird təhsil alırdı, 1940/41 dərs ilində isə onların sayı 133,4 min idi. Mühüm nailiyyətlərdən biri də Azərbaycanda qızların kütləvi surətdə məktəbə cəlb olunması idi. 1923/24 dərs ilində Bakının ümumtəhsil məktəblərində şagirdlərin 1,9 mini, 1938/39 dərs ilində isə 20 mini qızlar idi. 1922/23 dərs ilində Bakının xalq maarifi sistemində 1336 müəllim, 1940/41 dərs ilində isə 4768 müəllim işləyirdi.

1929-30-cu illərdə savadsızlığın ləğvi sahəsində mühüm işlər görülmüşdü. Bakıda təqribən 26 min nəfər savadsızlığı ləğvetmə kurslarına cəlb olunmuşdu. Bakıda yaşlılar üçün təşkil edilmiş 92 məktəbdə 1940/41 dərs ilində 15,5 min nəfər təhsil alırdı.

Bakıda ümumtəhsil məktəblərinin sayı artırılır, ibtidai və natamam orta məktəblərin sayı isə azaldılırdı. 1960/61 dərs ilində 226 məktəbdən 123-ü, 1980/81 dərs ilində isə 291 məktəbdən 219-u tam orta məktəb idi. 50-ci illərdən etibarən günü uzadılmış qruplar və internat məktəblər açılmağa başladı. 1975-ci ildə Bakıda 493 uşaq bağçası və körpələr evi (57416 uşaq) vardı. 1975/76 dərs ilində şəhərdə 284 ümumtəhsil məktəbi (235934 şagird), 115 axşam (növbəli) və yaşlılar üçün məktəb (55319 şagird), 48 ilk peşə-ixtisas təhsili müəssisəsi (27723 şagird) vardı. 27 orta ixtisas təhsili məktəbində 39759 şagird, 13 ali məktəbdə 82530 tələbə təhsil alırdı. 1975 ildə 33 uşaq idman məktəbi, 2 gənc təbiətçilər, 2 gənc texniklər stansiyası, turist-ekskursiya stansiyası, uşaq dəmiryolu və s. məktəbdənkənar müəssisələr fəaliyyət göstərirdi. 1988/89 dərs ilində Bakıda fəaliyyət göstərən 329 ümumtəhsil məktəbində 272,5 min, 1993/94 dərs ilində isə 290-a yaxın ümumtəhsil məktəbində 280 minə yaxın şagird təhsil alırdı.

1991-ci ildə Azərbaycan yenidən öz dövlət müstəqilliyinə qovuşduqdan sonra təhsilin məzmununun müstəqil dövlətçilik prinsipləri əsasında qurulması istiqamətində mühüm addımlar atıldı. Onbirillik icbari ümumi orta təhsilə keçildi. "Təhsil haqqında" yeni qanun qəbul edildi. "Ümumtəhsil məktəbləri şagirdlərinin dərsliklərdən pulsuz istifadə etməsinə keçmək haqqında" qərar yerinə yetirildi. Dövlətimizin başçısının sərəncamları ilə təsdiq edilmiş Bakı şəhərinin və onun qəsəbələrinin sosial-iqtisadi inkişafına dair Dövlət proqramları digər sahələrlə yanaşı, təhsil sektorunun inkişafına, o cümlədən yeni məktəblərin tikintisinə, əsaslı təmirinə və maddi-texniki bazasının daha da möhkəmləndirilməsinə yönəldilmişdir.

Dövlət müstəqilliyinin bərpası təhsil sisteminin milli ənənələr, ümumbəşəri dəyərlər üzərində yenidən qurulmasını zərurətə çevirdi, 1999-cu ildə "Azərbaycan Respublikasının təhsil sahəsində İslahat Proqramı" təsdiq olundu. 

Azərbaycan Respublikası Prezidentinin  2006-cı il 31 mart tarixli 1399 nömrəli Sərəncamına əsasən, Bakı şəhəri təhsil şöbələri ləğv edilərək Təhsil Nazirliyinin birbaşa tabeliyində olan Bakı Şəhəri üzrə Təhsil İdarəsi yaradılmışdır.

2016-2017-ci tədris ilində Bakıda Azərbaycan-Fransız Universiteti (UFAZ) yaradılmışdır. UFAZ-ın məzunları ikili diplom (Strasburq Universiteti və Azərbaycan Dövlət Neft və Sənaye Universiteti) əldə edəcəklər. 2016-2017-ci tədris ilində isə İ.M.Seçenov adına I Moskva Dövlət Tibb Universitetinin Bakı filialının təntənəli açılış mərasimi olmuşdur.

Bakı şəhəri və rayonları üzrə 2020/2021-cu tədris ilinin əvvəlinə dövlət və qeyri-dövlət əyani ümumi təhsil müəssisələri

(Bakı şəhər Statistika İdarəsinin məlumatı) 

*sağlamlıq imkanları məhdud olan uşaqlar üçün xüsusi məktəblər istisna olmaqla