咸阳文化积淀丰厚，教育事业源远流长，秦朝建都咸阳之后设“三老”掌教化。唐代以来设州学、立县学，及至宋元各县陆续办书院，到清代1900年境内书院21处。其中以宏道书院、陕甘味经、崇实书院规模较大,名师辈出。1902年宏道高等学堂为陕西境内传播新学的最高学府之一。涌现出于右任、刘古愚、李仪祉、吴宓、王征等享誉海内外的教育家。抗战时期，安吴青训班、陕北公学、陕甘宁师范等学校迁入咸阳境内。

我市现有中小学校、幼儿园2258所，在校学生、幼儿81.9万人，教职工6.9万人。其中：普通高中50所，在校学生12.8万人；职业高中33所，在校学生5万人；初级中学247所，在校学生15.3万人；小学1026所，在校学生30.7万人；幼儿园893所，在园幼儿18万人；特殊教育学校9所，在校学生0.2万人。学前三年毛入园率达到97.9%，小学、初中适龄人口入学率分别达到100%和99.8%，高中阶段入学率达到97.4%。辖区内拥有陕西中医学院、咸阳师范学院、西藏民族学院、陕西国际商贸学院、陕西服装工程学院、陕工职业技术学院、陕西财经职业技术学院、陕西能源职业技术学院、陕西邮电职业学院等9所驻咸高校，拥有咸阳职业技术学院1所市属高校。