明清时期,南阳市区先后有8所书院,清末至抗日前夕,南阳市区有小学达200多所,中学10余所。南阳拥有八所高等学校、十四所中等专业学校,是中国农科院、中国林科院的科技示范市。2000年3月,经国务院批准,南阳师专升格为南阳师范学院(河南文理学院),成为南阳历史上所省属全日制本科高等学校。2004年6月,南阳理工学院升本成功,成为南阳市第二所本科院校。2005年河南佛教学院批准成立,成为南阳市第三所本科院校。
2012年年末南阳市拥有研究生培养单位1个,拥有普通高等学校5所,成人高校1所。中等职业技术学校87所,普通高中71所,初中学校433所,普通小学3716所,特殊教育学校10所。