查理的業績和才能不僅限於軍事征服，他在行政、司法、軍事製度以及經濟生產管理等方麵都有傑出的建樹。特別在文化教育方麵，成就尤為突出，為中世紀文明的發展奠定了基礎，起到了承前啟後、繼往開來的作用。
公元8世紀時，古代希臘、羅馬的文化傳統隨著許多城市的沒落早已被破壞了。羅馬時代的公私藏書，從五六世紀以後就逐漸消失。因此，查理帝國的臣民幾乎都是文盲，就是查理大帝本人以及宮廷裏的許多顯貴大臣，也大都目不識丁。查理感到沒有文化知識就不能很好地管理國家，於是就在宮廷裏辦起了學校，培養人才，這就是中世紀西歐學校的起源。他從歐洲各地廣泛招聘知名學者，到宮廷傳授學問、知識，其中最著名的人士是來自英格蘭的阿爾昆。
在宮廷學校裏，查理特意挑選了三種人家的子弟就學，即名門巨第、中等之家和寒門小戶出身的子弟。每過一段時間，查理便把學生們召集起來，親自檢查他們的作業。檢查完畢，他便親切地對學習好的學生說：“我的孩子們，你們要繼續學下去，我將賜給你們主教的管區和華麗的修道院。你們永遠是光榮的。”對那些學習差的學生，則憤怒地斥責道：“我鄙視你們高貴的出身和漂亮的衣飾！我發誓，除非你們發奮讀書，彌補過去的怠惰，否則你們永遠也不會得到我的任何恩寵。”他說到做到，時常把學得最好的窮孩子提拔上來，授予較高職位，表現了“不拘一格降人才”的精神。
查理還發布敕令，督促教會和修道院興辦學校，傳授知識文化，搜求、抄寫古典著作和早期基督教的著作，使之得以保存和流傳。查理的這些成就曾獲得一些西方史學家的大聲喝彩，被嘉譽為“加洛林文藝複興”。這在當時歐洲處於粗野、愚昧和混亂的情況下，查理的作為確實是難能可貴的。他的成績和做法也是非常明顯的，在他統治的四十六年中，法蘭克的文化教育比過去幾個世紀有了顯著的發展。
公元813-814年冬天，西歐的天氣極為寒冷，大雪覆蓋著山林田野，滴水成冰，但是查理皇帝卻堅持要外出打獵，結果他在狩獵時感染風寒，發起了高燒，肺部和胸膜發炎。醫生束手無策，不敢下藥。公元814年2月，他在首都阿亨宮中逝世，時年七十二歲。
查理死後不久，帝國就出現了分裂。到了公元843年，他的三個孫子各自為王，帝國一分為三。以後的西歐各國就是在此基礎上逐漸發展起來的：東法蘭克王國成了以後的德國，西法蘭克成了以後的法國，東西部之間的地區成了以後的意大利。法蘭克人的語言也出現明顯的分化，形成了法語、德語和其他西歐國家的民族語言。