如前所述，兰州的文化教育与士人文化的发展有着密切的联系，没有士人的大力推动，就不可能产生昌盛的兰州文化教育。据《兰州市志·教育志》载：清代，封建教育步入鼎盛时期。儒学沿袭明制，且有扩修；自雍正年间起，书院官办，成为准备科举的场所。仅城区就开办兰山、五泉、皋兰、求古四大书院，其中兰山书院为甘肃最大的省立书院，以藏书丰富闻名全国，山长多饱学鸿儒担任。清中叶以后，生员多达三四百人。19世纪末，科举制度衰落，“西学”逐渐传入，改良书院，开办新学，兰州士人顺应历史潮流，积极开办新学。如清代进士、曾任翰林院编修的兰州人刘尔炘辞官归里后，致力于地方文化教育和社会公益事业，设塾教徒3年，主讲五泉书院7年，任甘肃高等学堂总教习5年。亲自创办兰州第一所小学校——高等小学堂。兹后又集资建中学一所，小学3所，接办兴文社，创立乐善书局，修建五泉书院，创办修学社，为民国时期的文化教育奠定了良好的开端。清光绪二十八年（1902年），兰州建立甘肃文高等学堂（今兰州一中的前身），光绪三十年（1904）年附设师范馆，为甘肃办师范教育之始。同年，陕甘总督崧蕃命候补知府杨增新于甘肃制呢局厂西开办武备学堂，为兰州办军事教育之始。
民族教育在这一时期也开始蓬勃发展，其中最为突出的是回族教育。由于历史的种种原因，回族轻文尚武，文人少而武士多，中国传统教育发展缓慢，一直影响着民族的发展与繁荣进步。清代甘肃穆斯林民族反对民族压迫的斗争此起彼伏，清廷在武力镇压的同时，采取怀柔政策，通过文治实行教化，倡导设立专门招收穆斯林子弟的书院、义学。但由于明代曾以强制同化而引起过“胡人”反感，清廷曾以镇压而激怒过穆斯林，因此穆斯林群众认为学了汉字，读了汉书，就会被同化，所以穆斯林多雇人代学，拒绝学习汉文化。但兰州地区的回族穆斯林中，读书应试的有识之士还是有的，特别是清代在科举考试时，有意识地注意录取回族士子，从而使一些回族士子获取了功名。如皋兰县的马世焘（公元1809-1875年）为清咸丰乙卯（公元1855年）科举人，金县（今榆中）马仲律为同治甲戌（公元1874年）进士，曾任五泉书院山长，著有《雪案拾遗》。兰州回族士子的进入仕途，有力地影响和促进了兰州地区少数民族的士人文化。这一切，无一不浸透着兰州州县官员和地方士绅的心血。
士人在对兰州文化教育的大力推动中，最值得一提的是段坚首办书院、四大书院的设立、左宗棠倡导筹办兴办新书院、重建旧书院、重视启蒙教育、奏准实施的陕甘分闱等，这几件事都是士人所为，都对兰州文化教育的发展有着划时代的作用。
兰山书院是雍正十三年甘肃巡抚许容奉旨创建的，故址在今秦安路兰州三中，乾隆三十年（1765年）总督杨应琚、五十年总督福康安、嘉庆二十五年（1820年）总督长龄、道光二十二年（1842年）总督恩特亨额、光绪元年（公元1875年）总督左宗棠屡次修葺，至光绪元年形成了一组宏大的建筑群，中为文仁堂，后为敬逊堂，又后为射园（已废）；敬逊堂两厢为斋房，东南隅小院一，为书库；西北小院二，其一为掌院住宅，一为客厅；文仁堂左右为耳房，为东、西官厅，东斋四院，西斋三院；前为仪门，门外为监院官舍，东为书斗房，又前为大门，门外东、西坊表二：曰兴贤、曰育才。兰山书院是甘肃最大的省立书院，以其藏书丰富而闻名。乾隆时期有藏书204种，有钦定四书、十三经书版2067块。咸丰四年（公元1854年），书库着火，藏书尽数被焚。光绪元年以后，在陕甘总督左宗棠、杨昌浚的大力扶持下，书院逐渐得以恢复。兰山书院历任著名山长有：盛元珍（江苏常熟人）、牛运震（进士，山东滋阳人）、张位（翰林，甘肃秦安人）、秦维岳（翰林，皋兰人）、吴可读（进士，皋兰人）、张澍（进士，武威人）、张美如（翰林，武威人）、张国常（进士，皋兰人）等。
五泉书院为兰州府立书院，地址在兰州府北后街（今贤后街），为清嘉庆二十四年（公元1819年），布政使屠之申、翰林秦维岳等捐银创建。咸丰八年（公元1858年）兰州知府栗垣、同治十二年（公元1873年）兰州知府铁珊先后进行重修。庭院式平面布局，中为讲堂，堂西北小院为掌院住宅，宅堂后院为圣厅及左右斋房，堂东院为退省斋，西院为惜阴轩，前为仪门，门外左右为书斗房，东小院为监院住宅，南为大门。据记载，五泉书院在道光年间有藏书52种、156套，另有《学庸浙通》书版46块。曾任五泉书院著名山长的有：卢政（举人，皋兰人）、刘尔炘（翰林，皋兰人）等，他们均为陇上著名学者，培育人才甚众。五泉书院在城市改造中被拆除，移建于雁滩公园内。
求古书院地址在兰州贡元巷（今兰州市少年宫和城关区教育局所在地）。光绪八年（1882年）五月，陆廷黻接任学政后，发现平（凉）、庆（阳）、泾（州）、固（原）、宁夏五属考生的试卷“文俱浅薄”，遂与总督谭钟麟商酌，于光绪九年将省城旧有考棚改建为求古书院。中为讲堂，堂后为客厅，宅门内为上房，为东、西厢房，西小院为掌院住宅。讲堂后东小院为监院住宅，西小院及讲堂前东西厢俱为斋房。时敏斋三院在西斋后，仪门南向，大门及栅门俱东向，照墙前旗杆二，南、北坊各一。
皋兰书院是由清道光二十二年右营参将废署改建，二十九年重建。中为讲堂，堂北上厅掌院居之，堂南下厅监院居之，堂左右两厢及上厅后两小院、下厅西小楼俱为斋房，仪门外有楼，楼下左右耳房书斗居之，前为大门，门外甬道南为坊表。光绪三十一年改为皋兰县高等小学堂，后又改为皋兰区小学，民国三十七年为皋兰县政府驻地，新中国成立后改为曹家厅小学，“文化大革命”后成为城关区检察院。今废。
清光绪以前，陕甘合闱，兰州地区的士子需到一千多里外的西安参加乡试，考取举人资格，路途遥远，费用昂贵，很多经济条件较差的士子皓首穷经，也无法参加乡试，严重阻碍了兰州士子的仕进之路，也制约了兰州文化教育事业的发展速度。同治十二年（1873年）陕甘总督左宗棠奏请陕甘分闱，甘肃士子在省城兰州乡试。经朝廷批准，于光绪元年在城西北郊外海家滩（今兰大二院处）建成甘肃贡院。贡院基纵百四十丈，横九十丈，外筑城垣，内建棘闱。中为至公堂，堂前为明远楼，楼左右为南北号房，西为龙门，为连三门，为大门，均有穿廊，大门左右有雨廊，有点名厅，有搜检厅，左廊尽处有土地祠，前为闱墙，有南文场门、北文场门，门内俱有点名厅，门外迤南为外官厅，为外供给所；至公堂后有牌坊、栅栏，栏内南为执事委员厅，北为授卷所，后为观成堂，堂前有水池，池有桥，左右有公字过厅，南为监临部堂署，为提调道署；监临署后为内供给所，署东为对读所，北为监视道所署，署东为各房科，为誊录所，为收掌所；堂左右为走廊，中为穿廊接内廉门，门左右为官厅，门内左为监试署，右为内收掌署，中为衡鉴堂，堂左为南衡文署，右为北衡文署，后为雍门，门内左为南五房，右为北五房，东为录榜所。至公堂是纠察官防总摄闱场事务的大员（称临监）和在考场提调监试的官员（称外帘官）办公的地方，门楣上悬左宗棠亲笔所书“至公堂”匾。门两侧悬挂左宗棠撰写的楹联：“共赏万余卷奇文，远撷紫芝，近搴朱草；重寻五十年旧事，一攀丹桂，三趁黄槐。”后来，原标志性建筑三层楼阁“明远楼”迁五泉山，作为五泉山中轴线上一座重要建筑。甘肃贡院的建成，对全省文教事业的发展有着巨大的意义。吴可读曾为贡院撰192字楹联，热情赞扬了左宗棠力主陕甘分闱成功，是甘肃建省二百多年来，破天荒的一件重大举措，甘肃当局和学子都要饮水思源，不要辜负“名相”左宗棠爱惜人才，建设贡院的德政；并以甘肃悠久的文明历史和雄奇壮美的锦绣河山，鼓励甘肃学子们寒窗苦读，书写出像甘肃山河一样气势壮阔的好文章来，以报答“名相”的恩泽。其联为：
二百年草昧破天荒，继滇黔而踵湘鄂，迢迢绝域，问谁把秋色平分，看雄门四扇，雉堞千寻，燕厦两行，龙门数仞，外勿弃九边桢干，内勿遗八郡楠，画栋与雕梁，齐耀于铁马金戈以后，抚今追昔，饮水思源，莫辜负我名相怜才，如许经营，几番结撰；
一万里文明培地脉，历井鬼而指斗牛，翼翼神州，知自古夏声必大，想积石南横，崆峒东矗，流沙北走，浩瀚西来，淘不尽耳畔黄河，削不成眼前兰岭，群山兼众壑，都奔走于风檐寸晷之中，叠嶂层峦，惊涛骇浪，无非为尔诸生下笔，展开气象，推波助澜。
清末，兰州开始兴办新式学堂。如甘肃文高等学堂与武备学堂。这两座学堂均位于今畅家巷东段一带。甘肃文高等学堂附设的师范馆先后毕业学生2班，共135人。武备学堂民国二年停办。
