Panevėžyje yra 59 švietimo įstaigos, kurios rūpinasi vaikų, suaugusiųjų, pedagogų švietimu, ugdymu ir skatina jų nuolatinį tobulėjimą.

Ikimokyklinis ugdymas mieste organizuojamas 29 lopšeliuose-darželiuose, Kurčiųjų ir neprigirdinčiųjų pagrindinėje mokykloje ir Specialiojoje mokykloje – daugiafunkciniame centre. Čia sudaromos lygios mokymosi pradžios galimybės.

Lopšeliai-darželiai taikosi prie tėvelių poreikių, veiklą organizuoja naujoviškai, siūlo įvairius ikimokyklinio ir priešmokyklinio ugdymo modelius. Tėvai gali pasirinkti vieną iš 13 modelių, atsižvelgdami į darbo grafiką, vaiko dienos ir ugdymo režimą, fiziologinius bei amžiaus ypatumus.

Lopšeliuose-darželiuose „Jūratė“, „Pasaka“, „Draugystė“ veikia specialiosios grupės vaikams, turintiems žymių kalbos ir komunikacijos sutrikimų, „Vaikystėje“ - turintiems intelekto ir kitų raidos sutrikimų. Regos centras „Linelis“ teikia kompleksinę specialistų pagalbą sutrikusio regėjimo mažyliams, Kurčiųjų ir neprigirdinčiųjų pagrindinė mokykla – šios negalios vaikams. 

Mieste veikia privatus vaikų lopšelis - darželis UAB „Vaikystės sodas“ (Panevėžio filialas), adresu Margių g. 38, Panevėžys. Įstaigoje veikia 2 grupės: 1,5-3 m. ir 3-6 m. amžiaus vaikams. Darbo laikas 7.30-18.30 val, informacija teikiama telefonu 8 655 77582, arba el. paštu panevezys@vaikystes-sodas.lt. Taip pat ikimokyklinį ir priešmokyklinį ugdymą teikia Viešoji įstaiga "Šermukšniukas", adresu Šermukšnių 31a, Panevėžys.

Bendrasis ugdymas organizuojamas 24 įstaigose. Mieste veikia 1 pradinė mokykla, 1 pagrindinė mokykla, 11 progimnazijų, 7 gimnazijos,  Suaugusiųjų ir jaunimo mokymo centras.

Miesto gimnazijos garsėja puikiais ugdymo rezultatais visoje respublikoje: J. Balčikonio, 5 – oji, J. Miltinio, K. Paltaroko gimnazijos garsina miestą puikiais savo ugdytinių pasiekimais respublikinėse olimpiadose, aukštais egzaminų įvertinimais. Daug šių gimnazijų mokinių įstoja į aukštąsias mokyklas ne tik Lietuvoje, bet ir užsienyje.

Nuo 2014 m. rugsėjo 1 dienos Panevėžyje įsteigta Panevėžio sporto vidurinė mokykla, kuri 2015 m. rugsėjo 1 dieną tapo Raimundo Sargūno sporto gimnazija. Gimnazijos tikslas teikti formalųjį ir neformalųjį pagrindinį ir vidurinį švietimą turintiems išskirtinių gabumų sportui mokiniams, ugdyti didelio meistriškumo sportininkus, tenkinti asmenų pažinimo, lavinimosi, saviraiškos poreikius bei gebėjimą ir norą mokytis visą gyvenimą.

Mieste esanti Vytauto Mikalausko menų gimnazija skirta ugdyti menui gabų jaunimą, norintį susieti savo gyvenimą su profesionalia muzika, daile bei kitais menais. 

Specialiųjų ugdymosi poreikių turintys moksleiviai integruotai ugdomi pagal pritaikytas arba individualizuotas bendrąsias programas bendrojo ugdymo mokyklose. Didelių ir labai didelių specialiųjų ugdymosi poreikių turintys mokiniai ugdomi ne tik integruotai, bet ir Kurčiųjų ir neprigirdinčiųjų pagrindinėje mokykloje, "Šviesos" specialiojo ugdymo centre, Specialiojoje mokykloje-daugiafunkciniame centre bei Mykolo Karkos pagrindinės mokyklos ir Beržų progimnazijos specialiosiose klasėse.

Panevėžio mieste turininga popamokinė veikla, ypač tautinio ugdymo, prevencinio darbo klausimais. Kuriami ir įgyvendinami šalies ir tarptautiniai projektai, programos, plečiamas bendradarbiavimas su šalies ir užsienio mokyklomis, ieškoma įdomesnių darbo formų, stiprinamas tautiškumo jausmas, skatinamas savarankiškumas, ugdoma savimonė, atsakomybė. Ypatingas dėmesys skiriamas moksleivių socializacijai, prevenciniams projektams, programoms kurti, organizuoti ir įgyvendinti.
Mieste yra 4 neformaliojo vaikų švietimo mokyklos: Gamtos mokykla, Moksleivių namai bei Dailės ir Muzikos mokyklos, kurių tikslas tenkinti mokinių pažinimo, lavinimosi ir saviraiškos poreikius, padėti jiems tapti aktyviais visuomenės nariais.
Mieste yra 3 profesinio mokymo įstaigos - Margaritos Rimkevičaitės profesinio rengimo centras, Profesinio rengimo centras ir Vilniaus Gedimino technikos universiteto nepertraukiamo mokymo centro Panevėžio filialas.

Jaunimui sudaromos puikios sąlygos įgyti aukštąjį išsilavinimą. Veikia Kauno technologijos universiteto Panevėžio technologijos ir verslo fakultetas, Panevėžio kolegija, Lietuvos edukologijos universiteto Sporto ir sveikatos fakulteto Panevėžio grupė.

Mieste veikia švietimo centras, kurio pagrindinė funkcija – tenkinti miesto pedagogų kvalifikacijos tobulinimo poreikį. Nuolatos besitobulinantys miesto bendrojo ugdymo mokyklų mokytojai, diferencijuodami darbą pamokose, skatina gabių moksleivių intensyvesnį mokymąsi. Moksleiviai dalyvauja įgyvendinant įvairius projektus, miesto, respublikinėse olimpiadose ir konkursuose.

Panevėžio „Šviesos“ specialiojo ugdymo centro, kaip metodinio centro, pedagogai bei švietimo pagalbos specialistai dalijasi žiniomis, patirtimi bei konsultuoja kitų ugdymo įstaigų pedagogus, mokinių tėvus (globėjus, rūpintojus), studentus kompleksinę negalią turinčių mokinių ugdymo klausimais.

Panevėžio Pedagoginėje-psichologinėje tarnyboje dirba psichologai, logopedai, specialieji pedagogai. Į ją gali kreiptis miesto vaikai, jų tėvai (globėjai), pedagogai, kuriems reikalinga speciali pedagogų ar psichologų pagalba.