清朝晚期，中国社会逐步陷入半殖民地半封建社会，清政府为了挽救败局而宣布实行教育“新政”。随着全国政治经济和社会性质的变革，兰州的文化教育事业也发生了剧烈变化。清政府“新政”的推行，在客观上为兰州的教育革新提供了法令、章程依据，伴随着科举取士制度的日益衰败，终于被彻底废弃；书院制度以及各种传统教育的基本模式，也逐步被新式学校教育所代替。新学制的推行和新学堂的兴办以及新知识、新观念的传播，都起了转换文化模式的作用，是兰州教育史上的一大进步。
晚清的教育革新是清政府推行“新政”的主要内容之一。1901年，清政府在其推行新政的谕旨中，强调“为政之道，首在得人”，应速筹“求得人才之法”，并于是年谕令内阁大臣和地方督抚，在京师开设“经济特科”以选拔新人才，在各省分设各级学堂。“命各省将所有书院，于省城改设大学堂，各府厅及直隶州改设中学堂，各州县改设小学堂，并多设蒙养学堂”。此后，又制定了兴办学堂的各种制度，提出了各种措施。于是“兴学育才”的主张成为清政府在推行“新政”时期制定各种教育政策的基本方针，这给全国的教育改革提供了有利条件。
这一时期，兰州的教育革新是在清政府废除科举考试制度的背景下展开的。封建陈腐的科举考试制度，是破格求才和兴办近代新式学堂的最大障碍，科举不废，新式学堂就没有发展的余地。对此，清政府自1901年起开始采取了逐步废弃的政策，至1906年，宣布所有乡会试一律停止，各省岁科考试亦即停止，从而使长期支配和影响学校教育的科举制度得以彻底解体，随后，各地的旧书院和旧儒学成为被取代、被改造的对象，这给近代学堂教育的发生发展开通了道路。与此同时，清政府颁布了一系列关于兴办新式学堂的章程，为各地创办新式学堂、发展学校教育搭起了基本框架和必须遵行的规章制度。自清政府有关兴学育才的各种法令颁布后，各地开始响应。1901年，著名维新教育家刘光蕡等人应邀到达兰州，筹设“甘肃大学堂”，成为甘肃最早的新式学堂。1905年，甘肃将省城兰州的兰山书院改设为“优级师范学堂”，接着创办了速成师范学堂和初级师范学堂，极力贯彻注重师范教育的方针。其他各类学堂亦蓬勃涌现，从而掀起了“兴学育才”的高潮。
作为省城的兰州，其各类新式学堂的兴办，是按照清政府的“新政”诏令，与全国各省同时起步的，从创办大学堂起，先后设立了高等学堂和专门学堂，以及中学堂、小学堂、蒙学堂等，数年间形成了等级类别较为齐全的各类学堂。由于符合时代要求，有统一的规章制度可循，又有旧书院作基础，因而各类教育在短时期内有了较快发展。
清末民初兰州的各类学堂主要有：
甘肃文高等学堂。筹建于1902年，最初称为甘肃大学堂，后改名高等学堂、甘肃文高等学堂，1903年迁入通远门外畅家巷，同时派人前往京、津和东南各省调查办学情况，并在京师延聘俄文、日文、法文的各科教习。在校学生人数达到一百多名，学堂经费由藩库拨发，是当时经费比较充足的一所新学堂。文高等学堂的总负责人由杨增新担任，总教习为陕西维新学士刘光蕡，后由兰州人在籍翰林刘尔炘担任。按清政府《奏定学堂章程》中有关高等学堂的规定，文高等学堂的学制低于大学堂，高于中学堂，略同于专门学校。1907年至1908年，文高等学堂的学生分期毕业后，一部分服务于社会，其余分为四批，先后保送北京，经复试合格后，再入京师大学堂深造。此后本科再未招生。1911年，武昌起义爆发后，本科预科全部毕业，文高等学堂改为“全省中学堂”，民国建立后又改为甘肃省立第一中学校。文高等学堂的变迁史，则成为省内各专门学堂发生发展的缩影。
法政学堂。1909年，在原兰州府学吏局、法律馆、法政馆的基础上组建了甘肃法政学堂。当时分设官班和绅班两科，另设外班20人。学生年龄大小不限。所修课程均按学部所颁章程开设，主要有大清律例、大清宪法大纲、政治、历史、法学、国际法、监狱法、刑法、民事诉讼法等，所需经费由本省统捐局每年拨银12200两，为数不少。1913年，更名甘肃公立法政专门学校，移校址于西关举院内。两年后，经教育部酌定，分其学科为法政别科、法政讲习所、法律别科、法律本科、政治经济本科、经济本科。后来，改校更名为甘肃学院，增设教育、文史两系及医学专修科，这是抗战以前兰州唯一的高等院校。
武备学堂与陆军小学堂。武备学堂是1904年由杨增新创办的，地址在省城通远门外畅家巷。学生来源由各营军官中选送，必须经过严格的品格、体格检查，凡年龄、品格、出身、志趣、学业、身长、胸围、体重、肺量、手力、目力、五官等12项，都有具体标准，检查合格后方能入学肄业。所设课程有修身、伦理、国文、历史、地理、算术、外国语、医学、兵学、兵操、图画等11门。课程考试分为月考、假期考、年终考和毕业考四等，各项一并检算，以定优奖。办学宗旨是培育“运筹帷幄，制胜疆场”的陆军将才。但是，该学堂因条件不足，难以达到培养目标，只得于两年后改为陆军小学堂，专门培育下级军官。课程比原来减少4门，聘有教习20人，分设甲、乙、丙三班，每班定额100人。学生从各府州县的高等小学堂中考取，实际上属于中等专科学堂。改学堂连续招办5期，共毕业学生四百余人，至1913年停办。
高等巡警学堂。创办于1910年，是陕甘总督长庚为加强其常备军的辅助力量而设立的。校址在甘肃举院旧址，也属于中等实业学堂性质。附设有“警察传习所”，属短期训练班性质。学生两班，一为官班，由省署考收；一为绅班，由各府州县选送，均为简易科，学制一年。学生毕业后，大半分派为省府州县的巡警官。所设课程有法学通论、民刑法、民刑诉讼法、监狱学、警察学、违警律等，是当时专业性较强的一所新学堂。由于政治局势的变化，仅办两年，至民国元年停办。
仵作学堂。创办于1910年，校址在兰州庄严寺（今兰州晚报社），是当时的省属当局为了转变原有衙役、仵作在办案手段上与近代司法制度不相适应的局面，培训法医和检验人员的专门学堂。学堂建立后，决定由各州县选送一人入堂学习，但由于风气未开，观念陈旧，无人乐于入学，最后只得将仵作学堂的本科改为速成科，半年毕业，学院仅自省城一带就地招收，定额100人。所开设课程大都以清廷刑部新刊法学书籍为主要课本，兼习我国古代的《洗冤集录》等名著。该学堂一直延续到1923年，然后改设为检验传习所。
除此之外，1911年春，总督升允仿效张之洞在湖北省设立的存古学堂的模式，利用初级师范的校址，创设了一所另立体制的存古学堂。存古学堂的宗旨是“保存国粹”。开始时由原甘肃学政叶昌炽任经学总教，兰州道台王树枬任史学总教，继由文高等学堂总教习刘尔炘主讲经学，并任监督，主管校务。他们都是带有保守思想的头面人物。学堂先从各地的廪生、增生、附生中共招收50人，组成“存古班”，专学经、史两科；继又接收了原初级师范学堂预科和简易科的毕业生七十余人，另外又附设了一个师范班。学生膏火银每月均为四两。但学制体系不甚一致，一开始就不是一所专业化的学堂，所设存古班也不符合规定。按清廷学部于宣统三年公布的《存古学堂章程》规定，存古学堂的创办目的是培养师范学堂和普通中学的经学、国文、中国历史的教习和经科、文科大学的预备生。其学制系统与一般学堂不同，设中等科和高等科两科，课程分经学、史学、词章三门。而兰州的存古学堂，只有几种经学科，别无其他设置，既不符合统一体系和办学目的，也不是专门培育当时新式学堂的急需人才，故为时不到一年，即宣告结束。
师范学堂是清末新学堂教育体系的重要构成部分。兰州最早设立的师范学堂应是1904年附设于文高等学堂的“师范馆”。但师范馆为时只有一年，而且仅开设人伦道德、经史、国文、算术、教育、体操等6门课，学制仅一年，不符合全国定制，是一种短期应急性的师资培训机构。当时共培养学生135人，修业期满后，绝大多数分配到高等小学堂任教。这虽然是兰州教育史最早的师范学校，但由于不符合有关规定，次年宣布停办，开始筹设正规的师范学堂。当时单独创办的师范学堂共有3所：
速成师范学堂。当师范馆即将停办省署当局仿日本速成师范之制，于1905年将兰州贡院巷的求古书院改建为速成师范学堂。该学堂最初由兰州道台彭英甲任总办，主持筹备事务。后由王鸿福任提调，刘光祖任总教习，教职员定额为13人，学生每期定额为60人，学制为一年。所修课程有修身、伦理、史学、经学、教育、算术、舆地、格致、英文、图画、体操等11门，以培养初、高级小学堂教师为目的。由于该校师资不足，有些学科设而未开或开而无实。入堂学生由各府厅州县按省署配额，从当地固有生员或中学堂学员中择优选送，实际上不少举贡出身的士子也在应选之中，故其年龄差别极为悬殊。据前人回忆，第一期毕业生中，年龄最大的51岁，最小的只有18岁。但由于学龄没有限制，修业期限较短，而且待遇比较优厚，除发给全部书籍文具外，每月还有膏火银8两，因而应选入学者较多。在管理方面，学堂纪律比较严格，凡违犯学堂规则者，分别给以记过、罚银、掌责，以至驱逐出堂等处罚，因之学风良好。但是，由于清廷学部为了统一师范学堂的体制规范，决计停办速成师范学堂，因而兰州的速成师范学堂于1908年宣告停办，被改为初级师范学堂。
优级师范学堂。创办于1906年，由兰山书院改建而成，是一所正规的师范学堂。学制分为预科和正科两科，教育目标是培养中学和初级师范学堂的合格教习。其基本设施和培养目标，大体相当于以后的高等师范学校。优级师范开设的课程，预科有伦理、经学、子学、国文、算学、史学、地理、博物、理化、日文、英文、俄文、教育、心理、图画、体操等16门；本科分设史地、博物、理化、数学四大类，其学生来源，为各府州县选送的廪生、增生、附生、监生等。开始时规定每县选送2人，较大的县选送4～5人，共选送200人。但那些已有秀才身份的生员们，还幻想以后再登科场，或谋求一官半职，不想就学，因而优师正式开学上课时，只有学生80余人。只得于1907年，又令各府州县在新学堂中选送学生，但仍为数有限。师生两缺，始终是创办优级师范的主要困难。在学生待遇上，师范学堂一开始都采取比较优厚的政策。优级师范每月发给膏火银2两4钱，并供给全部书籍文具。学期结束时，对于大考成绩优良者发给奖银8钱至4两，这样的待遇相对于当时一般公务员的最低月薪。这与全国其他师范学堂的情况基本相同。
优级师范开创时间在国内也是较早的。1907年，新旧学生只有140人，全部合并为预科。次年冬，预科生全部毕业，旋即如数升为选科，分成史地、理化、博物、数学四科，使优师变成了选科优师。1910年底，选科生全部毕业，此前总办杨增新已调往新疆，优师再未招生。之后，省署将初级师范学堂合并于优级师范学堂，改名为两级师范学堂。民国成立后，改为省立第一师范学校。
初级师范学堂。1905年，由速成师范学堂直接扩建而成，是一所五年制的正规化师范学堂。根据清政府规定的统一学制，分设完全科和简易科两科。完全科又分为本科和预科，本科3年，预科2年。经费全由藩库开支。初级师范设有提调管理全堂事务，下设监督、教务长等职。学生来源，也由各府州县按配额选送，全属廪生、增生、附生。招收学生时，没有年龄限制，简易科第一届学生的年龄最大的43岁，最小的24岁。学生每月膏火银皆为4两，由各府州县按其所送名额筹解。所修课程分修身、读经、讲经、教育、文学、历史、地理、算学、理化、博物、图画、体操等12门，其中经学课时与一般学堂相似，由总教习主讲。在师资中，合格的西学教习太少，这是初级师范和其他新学堂的普遍现象。即使以比较优厚的待遇延聘西学教习，也难能在短期内改变这种困境。
实业学堂作为近代兴起的技术专业学校，是与资本主义经济的产生发展紧密联系的。从19世纪60年代开始，洋务派为了“师夷之长技以制夷”，“觅制器之器与制器之人”，着手创办一批外语学校、近代实业技术学校。到了20世纪初，清政府标榜“自强”、“求福”的洋务运动宣告失败，但要求社会前进的呼声却更趋强烈，加之外国传教士的长期活动以及近代工业的初步发展，产生了对科技专门人才的迫切需求。于是，兰州的职业技术教育应运而生，各类实业学堂相继创办。这些学堂主要有：
农林学堂。1908年，由兰州道台、甘肃农工商总局的总办彭英甲创办，校址在兰州西关举院（今兰州大学第二医院内）。所需经费由农工商矿总局筹拨。修业年限五年，分设预科和本科。办学方针是一面学习，一面参加生产。课程设置方面，以经学、国文、历史、地理、格致、算学、物理、化学、日文、英文、藏文、实验、实习、图画、体操等为公共课，另设日文、代数、几何、三角、农林等专业课。招生办法，一由学堂出题招考，二由各州县推荐保送。后来因专业教习缺乏，名实不符，在第一期学生毕业即陷入停办状态。
矿务学堂。也是1908年由彭英甲创办的，与农林学堂合办于同一地。矿务学堂的学制、年限、和科别设置、学生来源等情况与农林学堂相同。学校设有监督、庶务长、监学、会计等职员，所设课程中，公共课与农林学堂相同，专业课设有英文、法文、藏文、化学、试金、冶金、采矿、地质、测量、制图、应用力学等，共有教习13人，其中比利时教习贺尔慈讲授化学，林阿德讲授英文，法国人狄比纯讲授法文，其他合格的专业教习几乎空缺。该校同样于首届学生毕业后停办。
此外，还有1909年在兰州织呢局附设的一所实业学堂即兰州织呢艺徒学堂。这所学堂专为培养该局所需艺徒而设，属于初等实业学堂。该学堂在管理体制方面与农林、矿务学堂相似，都由主办机构和本省提学使署兼理，所需经费由织呢局支付。学生正额20人，从织呢局挑选；副额10人，从局外招考。修业期为三年，所修课程由本局的德国籍工匠和本国工程师及外文翻译任教习，分门讲习各项制造工艺与所需科技知识。学生毕业后分派本局工作。这所学堂的创办虽有一定功效，但其发展历程只能取决于织呢局的需要程度，局限性较大。
1919年由甘肃教育会会长牛载坤创办了省立第一工业学校。初设时，校名为工艺学校，后改名为甲种工业学校、省立第一工业学校、省立兰州工业职业学校等，设有编染、纺织、应用化学等科目，并附设了校办工厂，供学生实习。随着纺织、火柴等近代轻工业企业的创建和发展，对女工基本生产技能的要求也越来越高。于是，女子职业学校应运而生。1928年甘肃省政府派人租借民房，筹办女子求职学校，最初专作官眷求学之所，后经政府批准改组为省立女子第一职业学校，求学对象扩大到一般民女。
清末至民初兰州创办的实业学堂，体现出两方面的特点。一是规模小，水平低。几所实业技术学校均属中等教育，主要涉及普通的自然科学，缺乏高级工程技术人员的培养。二是旧式教育观念浓厚。兴办的各实习学堂，特设监督、提调、监学等官职，具有行政衙门的色彩。课程设置上，经文、国文、伦理等课目重复较多，而专门技艺科目空泛简略。这些情况，与当时兰州近代实业的不够发达及其社会的闭塞状态相一致。尽管如此，由于实业学堂是近代经济发展的必然产物，作为潜在生产力的培育之地，它的出现对社会经济的发展具有多方面的促进作用：
其一，近代实业学堂培养了大批专业人才，为兰州各生产部门提供了具有技术专长的新型劳动力。近代以来，兰州地区的生产方式仍然是农业与手工业相结合的自给自足的自然经济，生产技术水平比较低下，人们只能依赖世代相沿的生产经验及简单的工作方法，维持半原始状态的再生产，使生产力不可能得到较快的发展。近代兰州实业学堂创办后，通过各方面人才的培养，造就出大批知识素质较高的劳动者。当这些劳动力进入生产领域后，无疑会以科学代替愚昧、知识代替保守，在较大程度上改进传统生产方式，推动社会经济的进步。
其二，工读结合的近代实业学堂，解决了生产中遇到的一些疑难问题，推动了兰州社会生产力的发展。近代兰州创办的实业学堂，大都设有试验工厂与农场，以供学生实习。这种工读式教学，可使学生在亲手参加劳动的过程中发现实际生产所面临的疑难问题，然后带着所发现的问题再进行深入钻研与探讨，求得解决问题的方法。经过学习与实践的反复过程，既能够做到学以致用，把新知识引入生产领域，又可以解决许多当时存在的生产难题，直接促进各种生产的发展。
其三，实业学堂的创办，对于瓦解兰州地区的传统观念与封建生产方式，建立资本主义生产关系起到不可低估的作用。近代实业学校不仅是传播纯粹生产技术的场所，而且是传播资本主义生产方式的基地。兰州地区建立的这批新式学校，把资产阶级的国家观念、生产方式和思想文化也同技术一起带入兰州。通过长期潜移默化的作用，使封建的陈旧观念在科学民主的涤荡下发生动摇，把在自然经济基础上形成的所有价值规范撕开了裂口，有助于资本主义生产方式在兰州的形成和发展，从而使昔日兰州地区小农经济的模式逐渐进入到多元化发展的生产时代。因此，兰州近代实业学堂，浓缩着一种新型的生产方式，它们对于推动当地生产力的进步及其新生产关系的形成，无疑产生了巨大的影响。
在清末以来的兴学热潮中，普通中小学堂也得到迅速发展。兰州的中学堂是1905年由五泉书院改设而成立的。学制五年，不分高、初中，学生来源主要是高等小学堂毕业生和由各地选送的同等学历者，教师来源于师范学堂或自社会延聘，都比较紧缺。中学堂的课程设置有修身、讲经、读经、国文、算学、历史、地理、外语、理化、博物、财政及图画、体操等13门。课时分配上亦以经学为主课，约占全部课程的1/4左右，还带有旧制度的某些特征。其教育目的都是以“施以较深之普通教育，俾毕业后不仕者从事各项实业，进取者进入高等专门学堂，均有根底为宗旨”。民国初年，南京临时政府教育部颁布《普通教育暂行办法》，实行“壬子癸丑学制”，对清末教育制度实行重大改革。当时甘肃发生财政困难，将原文高等学堂、兰州府中学堂合改为全省中学堂。
小学堂的创办情势较好。自清末兴学热潮起，各地小学堂的开办速度更快，分布地域较广，同时创办形式较多，不拘一格。小学堂分为高、初两等。高等小学堂创办时的客观条件较好，往往以旧书院为基础。兰州的皋兰县小学堂就是以位于曹家厅的皋兰书院为基础而创办的。初等小学堂的创办，当时在数量上没有统一规划，全属自发性的举措。大致来说，其创建规模与过去社学、义学以及城镇儒学相差无几，一般都设在古庙、祠堂、院舍和义学、社学的旧址，设施极为简陋。每所初小一般只有一名教习，学生多寡无定额。另外，在民国初年振兴学校的过程中，甘肃教育司长马邻翼创设兰州回教劝学所，并设立清真高等和初等小学5所，成为兰州新式回民学校倡兴和发展的开端。同时，邓宗、王之佐等筹办了第一所女子小学，是兰州最早的女子学校。
小学堂的管理体制，分官立、公立、私立三种。高等小学堂设堂长1人，教习若干人。初等小学堂除个别官立者设有堂长外，一般只设教习1人，兼负堂长等职责。学制设施不甚一致。两等小学堂内，分设高等、初等两级，其规模设施，理应更大更全，但在初创时均与高等小学堂相似。高等小学堂内分设正额、备额；或内班、外班；或正斋、附斋；或正课与副课、附课等两种级别。有的在正额之内还设有一定数额的师范班；有的在正额之内还设有一定数额的童生或全属童生，或分生员与童生两类，童生实属高等小学堂附设的初小学生；有些地区还单独设置回民小学堂、或回民初等小学堂。各学堂都要求学生以绝对服从为第一要务，必须遵守《圣谕广训》，以养成其忠君思想和伦理道德观念。初等小学堂的教育目的是“以启其人生应有之知识，立其明伦理、爱国家之根基，并调护儿童身体，令其发育为宗旨”。高等小学堂“以培养国民之善性，扩大国民之知识，强壮国民之身体为宗旨”。并“以童年皆知做人之正理，皆有谋生之计虑为成效”。其基本旨意仍在于培养为封建政治文化服务的青年一代，但其重视学生全面发展的育才模式，还是有一定历史意义的。
清末的教育“新政”，是在不变动原有封建政治经济制度的基础上进行的一次局部变革，是企图用变革教育的方略来维护和巩固原有的统治秩序，因而清政府规定必须首先以“忠君”、“尊圣”为最重要的教育宗旨，从而严禁学堂中“有碍国体、有碍名教”的言行，这就必然引起学堂教育内外的新旧思想和新旧观念的冲突与交锋，这种冲突与斗争，在兰州的新学堂里也明显地体现出来。主要表现为以下几方面：
一是有关议论时政的争论。1905年5月，甘肃文高等学堂的学生鲁效祖等，因风闻京津一带有为请求国家速开国会之事而投海献身者，则激于爱国热情而上书总督署，要求提前召开国会，其目的仅在于略表为国献计之意。但总督升允认为这是干涉政治、图谋不轨，便立即命令文高等学堂提调杨增新将鲁效祖等开除学籍，鲁效祖无法申诉，只得含恨回乡。后来到了新疆后，却为知情者器重，担任了重要职务。又据前人回忆，文高等学堂的第一届毕业生考试时，国文课程由总督升允命题，题为“国无游民，朝无幸位”。学生水梓在其试卷中写有“朝有幸位，而后国有游民”一语。升允闻后，认为此系讥讽时政，有反对朝廷之意，声言要开除学籍。后经杨增新劝解，才以扣考一年以观后效了事。还有一次，该校学生张友梅在其国文课的作文中，引用“君也者，天下之大害也”一句成语，以抨击君主专制制度，便在文高等学堂中引起了一场轩然大波。总教习刘尔炘认为这是“欺君罔上，叛道离经”，准备用戒尺责打。学生张培恺和曹英等认为这太不公平，责打无理，因之起而抗争。争论中又因言语冲犯过烈，张培恺等负气退学，以示其愤。后经同学劝说，张等又回校就学，论争也逐渐平息。1907年，文高等学堂学生从上海报纸上得知日本要挟清政府出卖东北警政权的消息后，异常愤怒，联名向清政府巡警部发电报，声言“日人夺我警权，此系国家存亡之所关，务期设法抵制，否则民变”。发电时，有人怕激怒朝廷，建议将电稿中的“否则民变”一语删除，但仍被电报局委员谈梦九扣发，并报告升允。升允得知后大发雷霆，指斥难能息怒，不仅电报被扣，反将学生花廷黼等数人下令开除学籍。后经刘尔炘说情，数人返校上学，花廷黼和李铣两人终被开除，青年学生爱国义举，竟以“干预国政”之罪受到责罚。
二是有关封建礼教的争斗。文高等学堂的临洮籍学生牛载坤，在上学期间因母亲生病请假回家，不幸母亲病故，待其安葬之后，唯恐耽误学业，匆匆返校。总办杨增新以“以母为丧，人之大礼”为由，认为牛载坤未遵三年之制，有玷名教，遂将牛开除学籍。按清朝惯例，凡各级官员如遇父母丧事，必须告假守丧三年，甚至参加科举考试的士子也不例外。杨增新离职后，牛载坤仍然返校上学。还有，当时文高等学堂在大讲堂上层的图书楼设有孔子牌位和“皇帝万岁”牌位，每逢开学、毕业典礼及重大节日时，都要举行礼拜仪式，各级官员均须到堂礼拜。有一次，由于人们对于清朝腐败皇帝的怨恨，在礼拜程序上进行了一场争论。有些人认为学堂应以师道为尊，宜先拜孔子；另一部分人认为皇帝是一国之主，应先拜皇帝。双方争论不休，最终由总督允升出面压服。他说：“孔子虽师，亦人臣也，先拜皇帝为是。”于是众议平息。1908年，又发生了一次“吊祭皇灵”的争斗。是年十月，光绪帝和慈禧太后同时去世后，优级师范的提调张赢学组织学生去万寿宫吊祭皇灵，有些学生表示反对，拒绝前往。学生张旭还暗中集会，历数清廷统治中国的罪状，并指斥张提调的蛮横。但最终张提调还是利用权力威胁逼赶，学生被迫前往。这在形式上看来，也属于礼教之争，但实质上已经远远超出了封建礼教和议论时政的范围，反映了文化教育界对清朝统治者的愤恨。当时，该校学生辛国麟还给慈禧太后作了一副讽刺性的“挽联”：“二百年气运将衰擅权三世，七十岁淫心未改遗臭万年”，反映了青年志士与守旧势力之间截然相反的两种思想和情感。
此外，在新旧思想的冲撞过程中，还产生了一种新的学习风气和思想倾向。例如当时的一些泥古不化的文人学士，依靠地方官吏的政治权力，并仿照有的省份的办学办法，也在兰州开办了一所“存古学堂”，企图以保存义理、考据、辞章等国学为宗旨，专门讲习经学史学，引导学生去考究“国粹”，与刚刚兴起的新学相抗衡。但据记载，存古学堂的一般生员对其所修课业并无兴趣，而对康有为、梁启超等维新志士的著作书刊却好之如饥渴。当时兰州的道升巷有个“芗石书社”，专门出售此类新书，存古学堂的学生时常在此查阅购买，盘桓不已。有些学生还秘密阅读和介绍邹容、章炳麟的《革命军》、《倡言报》和同盟会的《民报》等读物。类似事例，在其他学堂内部在更多地出现。这种关心国事、潜心时政新论的风气，不仅与以往的书院习气截然不同，而且向往革新、向往革命的思想倾向日益明显。当时新式学堂的学生，虽然还是新旧两种思想兼备的知识分子，但这种新的趋向，必将成为青年学生的主导思想，成为学堂教育发展的主流。
教育更新是一定社会和一定历史阶段在其政治经济和文化领域里发生重大变革的必然反映，清末以来新式学堂的创办，是清政府在全国推行“新政”的产物，不管统治者在当时的目的动机如何狭隘短浅，但在客观上却是一次具有历史意义的重大变革，在全国范围内废弃了延续一千多年的科举与书院制度，兴办了一系列近代新式学堂，实施了全国统一的规章制度，它在兰州教育史上也是具有划时代意义的。
新式学堂的创办为近代教育事业的发展起了一定的奠基作用。清末以来创办的各种新学堂，虽然存在着由封建教育脱胎而来的许多缺陷和弊端，但近代化的学校模式已经基本形成。虽然学校教育的内容随着时代的发展变化在不断改革更新，但其基本框架和主要体制一直延续到现代。另外，新式学堂在创始时期的一些基本建设和仅有的师资力量，也为近代教育的发展提供了一定的条件。如民国二年（1913年）成立的省立第一中学校就是在原文高等学堂的基础上设立的；民国初年（1912年）的甘肃法政专门学校是由法政学堂改设的；兰州师范学校是利用原武备学堂的校址，由优级师范学堂改设的；而且清末设立的教育会和劝学所也多半改成了民国初年的教育局等管理机构。这都反映了清末兴办新学堂的奠基作用。
清末新式学堂的兴起，为新知识、新概念的传播提供了合法阵地。由于各种新学堂的设立和新学制的普遍推行，使两千多年来的封建思想网络开了一个大缺口，“西学”的输入成为不可阻挡的必然趋势。再加“中学为体，西学为用”的思想主张的影响，更使西方的自然科学和新的思想观念登堂入室。而且英、日、法、俄等外语课，都成了新学堂的重要课程，一些有学问的外国人亦被聘请为新学堂的专科教习，成为兰州教育史上第一批外籍教师。代数、几何、物理、化学、博物、商学、法学、理财、外国地理、外国史以及采矿、冶金、农艺、电信、教育、心理等近代学科，成了新式学堂的必修课程。由于各种新课程的开设和新知识的讲习，使西方新学传播到了兰州，开拓了青年人的视野，意识到兰州地区封闭愚昧的落后局面，并萌发了反对封建专制、主张革新、要求革命的思想观念。从而也影响了社会各界时代意识的增强。此外，在兰州专门出售新书刊的小书店不断涌现，颇引人注目的《陇右报》，亦继《群报辑要》杂志之后，于光绪三十二年（1906年）在省城刊行问世，使谈论时务的气氛为之一变。这都从不同方位，反映了新式学堂的兴起在更新思想观念、转换文化模式方面的积极作用。
清末新式学堂的创办也培育了一批实用人才，开始转变了人才的基本流向。新学堂的学生，多半出身于具有科举功名身份的封建世家，实际上是先受封建传统教育，后受近代学校教育，毕业后即成为身受两种教育和新学旧学兼备的知识分子，他们在当时起了促使时代进化的桥梁作用。一方面影响一些科举出身的文人学士，同他们一起去改变旧观念，学习新文化，逐渐转变成近代知识分子；另一方面带动更多的青年人向往社会革新，拥护民主共和，逐渐步入振兴家乡、为国争光的历史进程。例如相继毕业于文高等学堂和法政学堂的邓宗、水梓、聂守仁等人，都成为民国初年力主共和的主要发起者；有些在当时的京师大学堂和京师法政学堂深造后，重返故里，如文高等学堂的同期毕业生赵元贞、邓宗、田育璧、水梓等从事教育，成为一代名师，有的成为教育行政的领导人物。其他各种新学堂的毕业生，一般都进入层次不等的新学堂任教或就职于电报局、织呢局、劝业厂等实业单位。如兰州矿务、农林学堂的毕业生进入从事工农业生产的有关单位任职，织呢艺徒学堂的毕业生全部在兰州织呢局就业。普通中学堂的毕业生，除继续深造者外，一般都成为当地的小学教员或从事其他工作。以上事实，表明清末的各种新式学堂，不仅为兰州培育了一批新人才，而且反映了当时新人才向实业单位流动的运行轨迹，反映了兰州教育史上的重大变革。
当然，清末民初兰州的教育革新及其新式学堂的创办，也不可避免地体现出一些历史局限性。当时的中国社会处于半殖民地、半封建地位，而封建主义在一些落后地区仍居于绝对优势。而且清末的教育变革，是在不改变封建政治制度的前提下由封建地主阶级主持与控制的。这种历史条件，就必然限制了新式学堂和学堂教育的发生发展，使它难以得到充分发展。另外，所谓新式学堂，其基本模式就是近代资本主义性质的学堂。它是世界资本主义经济发生发展的产物，是在一百多年的历史时期内逐步形成的。要把资本主义性质的教育模式移植到中国封建主义的故土，这就必然缺乏相应的物质基础和思想基础。尤其是在西北这样的落后地区，要想捷足前进，更增加了困难的程度。这些历史条件的局限，就导致了兰州新式学堂在创办时期的种种不足。
新式学堂带有明显的封建性。清末的新式学堂创办一开始，清政府就制定了全国统一的办学宗旨，强调必须以“忠孝”、“尊圣”为先，因之兰州的各类新学堂只得遵旨照办，而且在执行中更加严厉。凡遇违反清政府教育宗旨的一切言行，轻则掌责，重则开除学籍。同时在课程设置上，一般的新学堂皆以读经、讲经和修身为必修课。在教习力量的配备上也特别重视经学课，因而学生的学习风气也是比较重视经学课。修身课的主要内容是灌输封建伦理道德和忠君思想，所有这些，都表明清末兰州的新学堂并没有也不可能突破封建制度和封建思想的束缚，仍带有明显的封建性。
师生两缺是新式学堂的重要缺陷。各种创始时期的学生来源，只能从各府厅州县的具有科举功名和身份的城乡士子或曾肄业与儒学的其他生徒中收取。但这些士子生徒，不仅为数有限，而且有些人还留恋于科举考场，不想步入新学堂。各级各类学堂几乎都是在两三年同时开办起步的，也来不及用按等级逐年递升的办法扩充生源。至于师资缺乏的现象，则更加严重。诸多有识之士虽力主优先发展师范教育为急务，但亦缓不济急，供不应求，致使许多学堂教师严重短缺。
新式学堂的基础薄弱，后劲不足。当时兰州的学堂多数是因陋就简而建立的，除个别的专门学堂及两所实业学堂由本省藩库和统捐局直接拨款或借支修建外，多数无力增加设施。各种学堂的创办者和主持者大都只会奉命照办，既无全局性的统筹谋略，又无举办新式学堂的实际阅历，再加上师生两缺的各种因素，就使得新学堂元气不足，缺乏后劲。故自宣统三年前后，创办学堂的热潮很快回落，导致不少学堂有形无实。大多数专门学堂和实业学堂包括闻名一时的文高等学堂和优级师范学堂在内，均于1910年前后，或忽分忽合，或陷入停办状态。这些都是在各种历史条件制约下形成的必然结果。
