美国的强大不仅表现在其政治、经济、军事等方面，也表现在科技和教育上。美国不仅有世界上最强大的军事和经济实力，也有世界一流的科技水平和教育设施。科学技术是第一生产力，是引领经济发展的火车头；教育是科学技术发展的基石，没有坚实的教育，就没有先进的科技。美国先进的科技和完善的教育是美国成为世界超级大国必不可少的重要原因，是美国不断发展和创新的内在动力。
美国教育体系的建立可以追溯至其殖民地时期。美国人自始便重视教育，这在其第一批殖民者身上已体现得很明显。美国最初殖民者到新大陆时，带着各种不同的理想。他们试图在这一块新的土地上建立一个不同于传统旧大陆的新的国度，希望能按上帝的旨意在此建立山巅之城，以作为世人的榜样。在当时艰苦的条件下，他们也深知要实现这一目标，必须付出不懈的努力，必须有决心、毅力、理想和远见。他们寄希望于有知识、有头脑、勇于创造、敢于革新的建设者。他们希望所有的殖民者都是这样的人，在他们看来这需要教育，把无知者变成有知者，把文盲变成有文化的人。
美国早期所需的知识包括两个方面：一种是面向上帝追求精神超越的信仰；一种是面向俗世追寻物质世界奥秘的经验和理性知识。在早期，这两种知识相互包容，相互促进。一方面，上帝是一切知识的源泉，真理的化身；另一方面，上帝的道是隐藏的，需要人们去发现去认识。而不管信仰上帝也好，还是去发现认识上帝创造的物质世界也好，人们都必须能读书识字。于是早期的美国人一方面修建教堂，传经布道；另一方面又建造学堂，授业解惑。各殖民地议会一方面立法征税以维持教会，同时又立法资助教育。在马萨诸塞州，法律便规定居民达50户的小镇，必须有一名教师；居民达100户的市镇，必须有一名能教希腊文和拉丁文的教师。这些教师既教授数学、天文、修辞、逻辑等方面知识，又使人们可以阅读《圣经》，掌握神学知识。其他殖民地也有类似的要求。
尤其值得一提的是，1636年，移民始祖们在马萨诸塞建立定居点仅16年，为培养有学识的合格教师（或者是牧师），他们便在这里创建了美国第一所学院——哈佛学院。该学院由州立法设立，因得到一位叫哈佛的牧师的捐助而得名，就此开创了美国高等教育的先河。哈佛的建立又刺激了其他殖民地，他们纷纷起而效仿，相继建立各自的高等学院，这些学院包括：威廉与玛丽学院（1701年）、耶鲁学院（1701年）、普林斯顿学院（1746年）、哥伦比亚学院（1754年）、宾夕法尼亚学院（1755年）、布朗学院（1764年）和达特默思学院（1769年），这些学院大都延续至今，成为世界一流大学。
可以说，殖民地时期美国已为其教育（不管是基础教育还是高等教育）打下了基础。在新大陆，美国人的识字率比旧大陆高，美国人上大学也比旧大陆（包括英国）容易，比例也高得多。
殖民地时期的美国教育已取得一定成就，但也有很多不足，而这些缺陷与不完善随着美国国家的成立，移民大量增加而更加呈现出来：其一，人们普遍认为教育是私人的事，而非政府的公共责任。这就使得一方面有钱人愿意为私人教育投资，甚至为教会学校捐款；另一方面政府很难征税筹款建立公共学校，而这些学校正是刚到美国的贫困的移民者子女们所需要的。其二是教学方法和课程设置也显得陈旧。如果说在殖民初期，宗教知识和世俗知识相互包容，相互促进的话。而现在人们则感觉有必要政教分离，因为信仰知识与世俗知识开始有些相互隔离，相互排斥。早期教育目的是培养有知识有信仰的人，故传统教育中宗教知识所占的比重和分量偏多。其中信仰是更高目标，知识为信仰服务。而现在人们认为教育目标应更服务于现实需要，帮助提高人们的工作经验和技能知识。为此，人们开始提出教育的改革设想和方案，实行公共教育，传授现代知识，人们认为公共教育应为美国政治制度提供基础。
马萨诸塞州著名教育家霍勒斯·曼便是其先锋和代表。霍勒斯·曼认为教育能提供人们上进的机会，相信知识能改变人的命运，能有助于消除社会矛盾。霍勒斯·曼说，教育是人类生活状况最有效的平衡器，可以防止贫穷，避免穷人对富人的仇视。因为教育能使穷人有机会变成富人，至少给他们提供了这一希望。他坚信：“像有知识、重实际的人却永远贫穷的这一类事情，以前从未发生过，将来也绝不会发生。”霍勒斯·曼创设了州教育局，要求建立用税收资助的公共教育体系，改善课程设置，改进教学方法，延长学习期限，提高教师工资，改善学校设施。他还建立了第一所培养教师的州立师范学校，组织第一个全州教育协会。
到19世纪50年代，美国教育体制发生一定变化。各州开始征税建立公共教育。有些州通过法律，要求各城镇开办初等学校，大多数州要求让全部儿童免费入学。教学内容和方法也得到了改革。
如果说这时期美国初等教育是在改革中发展，那么高等教育则是发展迅速，变化不大。一方面，高等院校大量建立。美国独立战争胜利后，政府通过1785年土地法令和1787年西北地域法令划拨了大量教育用地，设立教育基金，为高等教育的发展创造了条件。而且早期高等学院的设立又在美国人思想中形成了一种观念，即没有高等学府的社会不是一个完全的社会，于是原先的独立州和新成立的西部各州，甚至州的各地方市镇等纷纷建立自己的大学或高等学院。如佛蒙特州、北卡罗来纳州、佐治亚州和田纳西州都建立了自己的州立学院。最著名的州立大学当属由杰斐逊主持设计、弗吉尼亚议会拨款建立的弗吉尼亚大学（1819年），该大学当时基础设施完善，课程设置较为合理，代表当时大学最高水平。西部各州甚至用发展高等学院来发展社会，吸引人们定居。如俄亥俄州的伍斯特学院、艾奥瓦的艾奥瓦学院的建立便有力地促进了当地的发展。
不仅各州建立了自己的大学，像早期殖民地时期一样，各宗教派别也纷纷建立自己的私立教会学院，以扩大自己教派的影响。在1830年至1850年间美国大约有80所教会学院设立，这同时也能解释为什么这一时期学院更多出现在西部各州，因为传教士努力把各派力量伸展到边缘地带。到南北战争前，美国总共有几百所高等院校。
另一方面，这一时期高等教育课程设置和教学方法则变化不大。不管是州立还是教派私立学院，开设的依然是传统的课程。学校的设施还很简陋，图书馆、师资力量都相对缺乏，更值得注意的是大学尚未形成思想自由、学术独立的传统，常常陷入政治与宗教派别之争中。
南北战争后，美国教育得到进一步发展。公立学校增长迅速，全民免费教育成为美国信念中最重要的内容。战前，美国公共教育在霍勒斯·曼等人提倡下已有发展，但主要集中在初等教育，公立中学尚不多见，且主要集中在马萨诸塞等东部各州。1870年，用于公共教育的经费只有6 900万美元，平均每个学生15美元，全国只有160所公立中学。到1900年经费增加到25 000万美元，平均每个学生近23美元，公立中学增加到6千所以上。公立学校范围也扩大，包括了幼儿园、师范学校、夜校和成人职业教育。学校的教学方法和课程也得到改进。
不过，私立学校仍然保持，且在继续发展，有些宗教和种族团体拒绝并入统一的公立学校体系。天主教会还决定发展自己的教区学校。
这一时期，美国高等教育无论是数量还是质量上都取得很大成就。公立和私立大学纷纷设立。19世纪最后20年，全国学院和大学增加了近150所。新的州立大学继续出现，东部各州因不赞成男女同校而开办不少女子学院。如瓦萨学院（1861年）、史密斯学院（1871年）、布林马尔学院（1885年）等。1862年莫里尔法的通过，有助于新建许多赠地学院以培养农业机械工艺人才。除教会继续开办私立学院外，这时期一批发了财的工商企业家也开始捐资办学。这些大学多以其捐赠者名字命名，如康奈尔大学（1868年）、范德比尔特大学（1873年）、霍普金斯大学（1876年）、图莱恩大学（1884年）、斯坦福大学（1885年）、克拉克大学（1887年）等，芝加哥大学（1891年）由洛克菲勒捐资成立，算是一个例外。
这一时期不仅高等学校数量在扩展，其教学设施和学术水平也得到进一步提高。哈佛大学在查尔斯·埃利奥特领导下开始改革旧的制度，增设新的选修课程，采用新的教学方法，减少神职人员所占比重。值得一提的是这时期创办的约翰·霍普金斯大学，由于其深受英德两国教育的影响，开始重视科学研究和设立研究生院。霍普金斯大学绝大部分教师曾留学德国，其校长丹尼尔·吉尔曼吸纳德国大学的许多制度。他提高了教师的待遇，重视科学研究，把教师和学生从学问的保存者变为知识的探索者和提高者。霍普金斯大学为美国高等教育的发展提供了新的榜样。
20世纪初，美国教育得到全面发展，不仅各种形式学校注册人数增加，教学质量进一步提高，地区发展也更为平衡。从1900年到1920年，美国公私立学校以及高等学术机构中注册人数增加了19.2%，各类教育蓬勃发展。1900年，美国大约只有250所城市建有幼儿园，而1920年，则有8 000多个幼儿园，入园儿童达50多万。1900年，美国大约有6 000多所公立中学，学生50万；1920年则有14 000多所，人数200万。
这一时期，美国南部教育发展迅速。1900年，美国南部儿童平均接受3年公共教育，每人经费不到10美元，而北部则是7年和约21美元。到1920年，在各方努力下，美国南部掀起各种教育改革运动，经费增加了一倍，入学人数增加了1/3.南部白人文盲由1900年的11.8%下降到1920年的5.5%，黑人则由44.5%下降到22.9%。
这一时期，以哲学家约翰·杜威倡导的实用主义教育理论在美国教育理论和实践上产生很大影响。这一理论认为：公立学校应是美国民主政治的主要训练基地，应讲授为儿童适应时代需要，在民主社会生活打下基础的课程。它强调课程和教材应适合学生的需要和能力，应强调实践和动手能力而非死记硬背。虽然对此一直存在争议，但这一理论在美国教育史上打下了深深的烙印。
美国高等教育数量增加不多，1900年到1920年由977所增加到1 041所，但人数增加了1倍多，由约24万增加到60万。更主要的是大学教育质量和学术水平迅速提高。大学改进教育方法，获得了大量资助，完善了教育设施，提高了研究生教育能力，以麻省理工学院为代表的一批技术型学校的发展促进了全国学术水平的提高，1900年美国成立了旨在提高大学学术水平的美国大学协会。
20年代美国的繁荣继续推动美国教育的迅速发展。虽然受到30年代经济大萧条影响，但到40年代，亦即美国参加二次大战前，美国的教育成果还是巩固了下来。
1920年到1940年，美国公立学校注册学生由2100多万增加到2 500多万，教育经费增加了一倍，由10亿美元增加到23亿多美元，教师人数由68万增加到近90万，每个学生经费开支由约53美元增加到88美元，文盲从6%下降到2.9%。
到1920年，美国已实现所有小学的免费教育，因此这一时期更着眼于质量的提高，改进教育方法，延长学习时间，颁发教师资格证书。这一时期，美国公立中学空前发展，人数增加了两倍，由220多万增加到660多万。如初等学校一样，中学的课程和教育方法也发生变化，注重实践、帮助培养技能的一些职业课程开始超过传统课程。1914年史密斯—利弗法和1917年史密斯—休斯法为农业和职业教育提供了联邦资助，更促进了向这方面的转变。
公立中学的发展直接推动了美国高等教育的发展，这一时期，美国大学学生人数由60万增加到约150万，教师由约5万人增加到15万人，经费也由5亿多美元增加到近17亿美元。与此同时，高等教育也开始思考教育的目标和作用。它们不再专门培养教师、医生、律师等精英人物，也开始培养从事工、商及其他职业的一般人员。不过大学水平并没有因之受到影响，相反有了进一步的提高。
40年代以来，尤其是二战以后，美国教育达到空前繁荣，入学人数不断上升，教育经费大幅增长，教育质量持续提高，教育设施得到完善，入学人数由1946年的2 820万上升到1976年的5 980万高峰，教育经费由1940年30亿美元占国民生产总值的3.5%增加到1970年的700多亿美元，占国民生产总值的7%。公立学校学生由2 450万上升到4 650万，私立学校由260万上升到550多万。学生的平均教育经费增加了9倍，从1940年的88美元，增加到1970年的850美元。
这时期学校教室数量增加近1倍，许多社区光线充足、设备良好的现代建筑物替代了时间久远的简陋校舍，更多的条件艰苦乡校校舍和小镇校舍让位于新的地区小学和县立联合中学。教师人数增加了1倍。这时期，提高教学水平的运动不断推进，进步教育理论得到反思和重新评估，人们批评它过于放纵学生，忽视了学科内容和学术性，要求把教育重点从“以儿童为中心”转到“以学科为中心”。在数学、自然科学、历史、语言等基础学科方面进行更严格的训练。1965年，美国通过了中小学教育法，给公共教育拨出巨款，用以购买图书资料、教学设施，增加师资力量，还积极推动教学革新和扩大教育体制，并注意照顾低收入地区儿童，帮助家庭条件不好的学生。
高等教育获得爆炸式发展。这是因为二战后大批退役军人在联邦退役军人法资助下进入大学；1957年苏联发射第一颗人造卫星又刺激美国加大教育投资，美国通过国防教育法资助自然科学和基础科学的发展。1940年到1970年，高等学校入学人数由1940年的150多万增加到1970年的830万，教育经费也增加到近250亿美元。1940年，美国18到21岁这个年龄组的青年人，上大学的不到16%，而1969年则接近45%。不仅如此，大学体制更加开放灵活，允许成年人继续深造，许多大学对女性开放，实现了男女同校。60年代，在黑人大力争取，社会大力支持下，学校也实现了黑白人学生同校。上大学一度曾只是有钱、有地位人的“专利”，而今几乎每一个美国青年，只要愿意，都可能上大学。
更重要的是，由于欧洲受到二战的影响，尤其是纳粹德国对犹太人的迫害，大批一流的科学家和思想家流亡美国，他们纷纷进入美国高校从事教学科研活动。一时间，美国成为世界科学家聚集之地。战后，这种流向并未停止。由于美国成为资本主义世界霸主，其富足和平的物质生活条件、充裕的科研经费和完善的教学设施，不仅留住战时流亡学者，还吸引了大量优秀人才前往美国学习和工作，美国成为了世界科研中心。美国大学以其开放的体制和高质量的学术水平闻名于世。
这时期，美国高等教育发展也出现一些新问题。由于人数增长过快，不仅使得教学设备显得相对不足，更主要是由于这时期的大学更加关注社会问题，因此也把对社会问题的不同看法带入校园，加之进入大学的学生来自社会各阶层，有着不同的成长经历，不同的家庭背景，不同的宗教信仰，不同的思想传统，他们开始在大学内展开激烈的交锋，同时也开始走出校园，参加社会运动。这在六十年代表现得尤为明显。大学生们反对巨型大学的官僚体制，反对种族隔离，反对财富分配不均，反对越南战争，反对学校接受军方资助，从事军事领域的研究，为之培养后备役军官。他们在校园内外游行示威，与学校当局、与政府之间发生了矛盾。他们大部分人怀着真诚的改革社会的希望，也有小部分人最后转而采取暴力手段，或陷入消沉颓废，逃避社会，游戏生活，带来消极影响。
经过越南战争和水门事件后的美国，教育得到进一步反思改革与完善。美国教育的发展不再表现在入学学生人数的增加，相反由于美国教育长期发展完善，美国入学人数趋于相对稳定。美国把教育的重点放在提高教学质量和改进教育体制上。80年代以来，美国再现一股“教育热”。人们更加关心未来教育的发展和改革。1983年，由美国联邦教育部长任命的全国教育质量委员会发表了《国家处于危险之中：教育改革势在必行》的报告，各州也成立州际教育委员会发表《为高质量教育而行动》的报告，这些报告认为，随着时代的发展，美国教育质量未能得到相应的提高，不能满足美国未来的要求。他们强调教育事业数量和规模上的发展，并不能带来相应质量上的提高，在有些方面还引起了反作用。因此他们要求对美国教育进行根本的改革。
80年代以来，美国总统均把教育作为自己任内的重要议题。里根开始教育改革；老布什第一次提出“教育赤字”概念；克林顿则签署了美国参众两院通过的《美国教育改革法》，该法扩大了联邦政府在教育领域的权限，加强全国教育标准的制订，注重教育的实践效果，希望使美国所有学生都能接受机会均等的高质量教育，为美国进入21世纪做准备。1996年，克林顿又提出“教育技术行动”，要求把多媒体电脑为主的现代教育技术普遍应用于美国教育，以丰富教学内容、拓宽教育空间。
这一时期美国职业教育得到前所未有的发展，成为美国整个教育体系中的重要组成部分。由于70年代美国经济陷入滞涨，就业形势困难；而八九十年代美国经济结构又迅速转换，要求新的职业技能，故而这时期美国的职业教育发展迅速。1982年，美国参加培训学习的成年人达2 100多万，而随后历年呈增加的趋势。美国还出现各种高等职业培训机构。各种社会学院、函授大学、开放大学、技术学院纷纷出现，美国职业教育的发展不仅提高了美国经济的生产效率，还不断为其转型后经济提供合格的劳动力。