В самом начале XIX века в России окончательно сложилась система высшего, среднего и начального образования.
Указом императора Александра I от 24 января 1803 года «Об учреждении учебных округов, с назначением для каждого особых губерний» вся территория империи (и находящиеся на них учебные заведения) была поделена на 6 «полос», которые в дальнейшем именовались учебными округами, по числу имевшихся и намеченных к открытию университетов, которые находились во главе учебных округов. Этим указом были созданы первые шесть учебных округов: Московский, Санкт-Петербургский, Дерптский, Виленский, Казанский и Харьковский. В XIX веке были открыты университеты в Дерпте, Казани, Харькове, Вильно, Петербурге
Особую категорию составляли элитные учебные заведения – лицеи в Царском Селе и Ярославле и другие лицеи и благородные пансионы.
Устав Московского университета, принятый в 1804 г. и ставший образцом для других университетских уставов, предусматривал внутреннюю автономию, выборность ректора, конкурсное избрание профессоров, особые права советов факультетов (факультетских собраний) в формировании учебных планов.
После реформы 1803 года система образования состояла из 4-х ступеней:
- 1-классные церковно-приходские школы,
- 2-классные уездные училища,
- 4-классные губернские гимназии,
- университеты.
В качестве основной школы вводились гимназии и прогимназии. Гимназии делились на классические и реальные. Формально гимназии были общедоступными для всех, кто выдержал приемные испытания.
Доступ в университеты открывался только для выпускников классических гимназий или для тех, кто сдавал экзамены за курс такой гимназии. Выпускники реальных училищ могли поступать в неуниверситетские высшие учебные заведения; именно в это время были основаны Петербургский технологический институт, Московское высшее техническое училище,
Интенсивно развивалось инженерное образование. До конца XIX века ведущая позиция в инженерном образовании принадлежала Петербургскому, Харьковскому технологическим институтам и Московскому техническому училищу. Имея по два отделения (механическое и химическое), они отвечали уровню развития промышленности 70-80 годов XIX века с господствовавшими в ней мелкой и средней фабриками, которым требовался инженер-универсал.
Бурный рост российской промышленности на рубеже двадцатого столетия потребовал не только универсальной, но и профильной подготовки инженеров по целому ряду новых и самостоятельных направлений. 31 января 1898 года Комиссия по техническому образованию Русского технического общества постановила: «...наиболее целесообразным типом высших технических учебных заведений являются политехникумы, в которых молодые люди подготавливаются к различным специальностям. Соединение различных специальностей в одном учебном заведении доставляет возможность общения между преподавателями, это должно плодотворно влиять на самый дух преподавания, давая ему большую и ширину, и глубину». В то время в Российской империи действовал только один «технический университет». Это был Рижский политехнический институт.