西安是西部高等院校和科研院所较为集中的城市之一，是全国高校密度和受高等教育人数最多的城市，西安的教育资源丰富，在西部地区和全国具有重要地位，是中国五大教育、科研中心之一。
  截至2012年，全市普通高校62 所，在校学生72.40万人，毕业生18.64万人，另有研究生培养单位44个，在学研究生8.47万人，毕业生2.30万人；成人高等学校15 所，在校学生15.98万人，毕业生5.05万人；普通中学419所，在校学生45.33万人，毕业生15.64万人；小学1322所，在校学生50.85万人，毕业生8.88万人。小学、初中学龄人口入学率分别为99.96%和99.67%。
  西安有众多全国著名高校，其中最为著名的是西安交通大学。西安交通大学是“七五 ”、“八五”首批重点建设项目学校，首批进入国家“211”和 “985”工程建设，被国家确定为以建设世界知名高水平大学为目标的教育部直属全国重点大学。中国常青藤盟校（九校联盟，C9）、“111计划”重要成员，“珠峰计划”首批11所名校之一，教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校。国家2011计划“高端制造装备协同创新中心”牵头高校。西安交通大学为中国最早兴办的高等学府之一。肇始于1896年创建于上海的南洋公学，1921年改称交通大学，1956年国务院决定交通大学内迁西安，1959年定名为西安交通大学。学校涵盖理、工、医、经济、管理、文、法、哲、教育和艺术等10个学科门类。截至2014年9月19日，学校设有24个学院（部）、8个本科生书院和12所附属教学医院。有教职工5569人，专任教师2753人，教授、副教授1700余人。拥有两院院士25名，其中14名为双聘院士。有全日制在校生29863人，其中研究生14199 人。有本科专业82个，拥有27个一级学科、154个二级学科博士学位授权点，45个一级学科、242个二级学科硕士学位授权点，20个专业学位授权点。学校有8个国家一级重点学科，8个国家二级重点学科，3个二级学科国家重点（培育）学科，27个省（部）级一级重点学科，155个省（部）级二级重点学科。25个博士后流动站，5个国家重点实验室，3个国家工程研究中心，58个省部级重点科研机构。

  除西安交大外，西北工业大学也是毫不逊色的。学校最早可以追溯到1938年国立北洋工学院、国立北平大学工学院、国立东北大学工学院、私立焦作工学院在汉中组建的国立西北工学院；1946年，国立西北工学院迁至咸阳，1950年更名为西北工学院。1957年10月，西北工学院与西安航空学院合并组建西北工业大学。1960年，学校被国务院确定为全国重点大学；1970年2月，哈尔滨工程学院航空工程系整体并入，今日的西北工业大学蘧然成型。截至2014年2月，学校拥有2个一级学科国家重点学科，7个二级学科国家重点学科，2个学科国家重点培育学科，21个博士学位一级授权学科，31个硕士学位一级授权学科；在材料科学、工程学、化学3个学科进入ESI全球前1%。

  西安电子科技大学、西北大学、长安大学、陕西师范大学、第四军医大学、空军工程大学、第二炮兵工程大学、陕西科技大学、西安建筑科技大学、西安财经学院等等，这些学校作为全国知名大学每年都吸引着众多来自全国各地甚至是海内外的莘莘学子。也就是因为众多大学生的存在，西安这座千年古都如今更焕发出年轻的光彩。