為整頓太學治學寬簡之弊端，趙禎采用保寧節度推官、湖州（治今浙江吳興）教授胡瑗治學之法，召其為國子監直講，後又進天章閣侍講，兼學正，從而使太學學風得以改觀。
慶曆四年（1044）三月，令州縣皆設學校，由當地選屬官為教授。於是，州縣皆奉詔興學，地方學校，遂逐漸興起。
宋神宗趙頊即位後，十分推崇儒學，自京師至州縣，均建有學校，而尤以太學為重。
太學於慶曆年間（1041～1054），置生員二百人。熙寧初（1068）增至三百人，不久，趙頊下詔，令增至九百人。熙寧四年（1071），於錫慶院及朝集院西廊廡建四所講堂，至此太學始具規模。太學內，除主判官外，增置直講為十員，每兩員負責講授一經。十月，立太學三舍法。初入太學者為外舍，定額為七百人；外舍升內舍，定額二百人；內舍升上舍，定額一百人。生員各執一經，從負責該經的講官受學。每月考試，擇其優者以次升舍。至上舍，則可充任學正、學錄、學諭等學官，每一經由兩人擔任講授。上舍生中學行卓異者，由主判、直講推薦至中書省，即可免發解及禮部試，召試賜第。
與此同時，趙頊令各州設置學官，以管理本州地方學校；給各州學田十頃，用以撫養生徒；又初置小學教授。熙寧八年（1075），趙頊再向中央及地方學官頒發王安石所撰《書義》、《詩義》、《周禮義》，即《三經新義》，作為學校教材。
元豐三年（1079），趙頊頒布“學令”：太學設置八十齋，每齋房五間，容三十人。外舍生徒兩千人，每月一私試，每年一公試，公試成績位第一、第二等者，升補內舍。內舍生徒三百人，隔年一舍試，成績為優、平二等者，升補上舍。上舍生徒一百人，分作三等。凡以次升舍之試，皆取貢舉考試所行彌封、謄錄等法，而上舍試，則不許學官參與考校。此外凡以次升舍之生徒，還須參考學官對其所書德行、才藝狀況，優異者方可升舍。太學學正增為五人，學錄增為十人，學錄可參選生徒擔任。宋廷每年賜兩萬五千緡錢，又取州縣田租、屋課、息錢之類，增為學費。且將開封府（今河南開封）的解試名額悉歸太學。國子監生徒所需的解試名額，則由太學分出一定的數額，但不得超過四十人。
宋仁宗時，還相繼設置了武學，生員以百人為額；律學，設教授四員，凡命官、舉人均得入學。
宋哲宗趙煦即位後，始置在京小學，設置“就傅”、“初筮”兩齋。紹聖元年（1094），趙煦下詔，規定“太學生悉用元豐製推恩，上等即注官者，歲毋過二人；免禮部試者，每舉五人而止；免解試者，二十人而止”②。元符元年（1098），又下詔許命官補國子生，但無過四十人。凡太學考試，令擇優錄取學習“二禮”者，允許占全額之半，餘下一半授予學習其他諸經者。
元符二年（1099），趙煦又令諸州推行“三舍法”，凡州學考選、升補，悉如太學。許各州補上舍一人，補內舍兩人，每年貢舉之。其上舍附太學外舍，若試中則補內舍生，如三試均未通過升舍，則將其遣還回原州。補內舍生則免試。至太學一律補為外舍生。又令各路選監司官一人提舉學校，以副貳官同掌其職。遇補試上舍、內舍生，則選有出身官一人，與教授共同考選，仍須彌封、謄錄。元符三年（1100），太學試補外舍，改為四季考試，由學官自己命題，試卷亦不再謄錄，但仍加試一場“論”。
宋徽宗崇寧元年（1102），各地州縣皆置學校。州學置教授兩名，縣亦置小學。縣學生經選考升入所在州的州學，州學生則每三年推薦至太學。到太學後，對這些選送來的州學生再進行複試，分作三等：上等補太學上舍，中等補下等上舍，下等補內舍，餘皆入外舍。
崇寧三年（1104），又始定諸路增加供養縣學學生的數額，大縣五十人，中縣四十人，小縣三十人。凡州縣學生曾參加太學公、私試，現又重返太學，入內舍者，可免其家戶役，入上舍者，則依“官戶法”享受免賦役的特權。
不久，宋帝趙佶令將作少監李誡，於汴梁城南門外尋地營建外學，是為辟雍，為屋1872楹。自此，太學專處上舍、內舍生，而外學則處外舍生。上舍遂增至二百人，內舍增至六百人，外舍則增至三千人。外舍為四講堂、一百齋，每齋容三十人。地方州學推舉入太學者，皆先入外學，經試補入上舍、內舍，始得進入太學。而原太學的外舍生，亦令其出居外學。外學的規章製度一律采用太學的內容。以國子祭酒總理治學之事，外學官屬設司業、丞各一人，酌減太學博士、學正、學錄，歸屬外學。仍增博士為十員，學正、學錄各為五員，學生充學諭者十人，直學兩人。