辛亥革命以前，尚处于萌芽阶段的新式教育在甘肃的基本情况是：截至1911年，甘肃共创办2所文高等学堂，2所师范学堂，2所实业学堂，2所军事学堂，13所普通中学堂，992所高等、初等小学堂，总计开办各类学堂1013所（包括宁夏、青海的中小学堂）。当时的初等学堂即初小，初小毕业后再考入高小，高等学堂即高等小学堂。就学制而言，相当于现在的完小，即小学五六年级的水平，高小毕业后才能考入中学堂。
辛亥革命以后，民国初建，万象更新，甘肃近代教育步入起步阶段，开始向比较规范的方向推进。在教育行政方面，行政机构进一步完善。1916年，部令改原府县内的劝学员长为劝学所长。1925年，改各县劝学所为教育局，局设局长一人，所长改为局长，另有若干名督学及事务员。在各县划分若干学区。同时，改学堂为学校，各级学校按其归属分为县立、区立、公立、私立几种类型。学校教育开始明确划分为初等、中等、高等三个阶段。初等教育为小学教育，包括初级小学和高级小学及初等职业学校，民国5年（1916年）改初级小学为国民学校。此时的初级职业学校有皋兰、临洮的乙种工业学校。中等教育包括初级中学和高级中学以及中等职业学校和师范学校。当时中等职业学校有甘肃公立甲种农业学校，省立第一公立学校等。速成师范、文高等学堂、农矿学堂的性质都介于中等和高等教育之间。
这一时期的初等教育还带有私塾和官学的习气。为了使小学教育规范化，在比较大的府县，创建了示范性的小学校。这些示范性小学，从校舍的建设和教学设施的设置等都带有近代气息，给人们示范，以带动地方，各地都引以为样本。此举还真取得了一些成效，使一些地方的初等学校办得略有模样。
政府对中等教育也相继进行了改组，进行改组后的中学全属省立。1912年，将甘肃文高等学堂改为全省中学校，附设简易师范科。第二年又改为省立第一中学，为四年制普通中学，1936年改为甘肃省立兰州中学。它是今天兰州一中的前身。1911年停办了兰州府的中学堂。其他各府州中学堂的改组情况是，平凉府的陇东中学堂，1913年改为省立第二中学，迁往兰州；固原州中学堂，1913年改为小学校；泾州中学堂，民国元年改为小学校；巩昌府中学堂，民国元年改为南安中学，1918年改为省立第五师范学校；秦州中学堂，1913年改为省立第三中学；凉州府中学堂，1914年改为省立第四中学；宁夏府中学堂改为省立第五中学。三省分治后，归宁夏省管辖。另外还有阶州中学堂、庆阳府中学堂、西宁府中学堂、甘州府中学堂、肃州中学堂等都相继进行了改组。同时把县立学校统改为初级中学。
民国以后，甘肃师范教育也步入比较正规的发展阶段，师范教育有省立和县立两种归属形式。从1913年开始，甘肃在各地先后设立了9所省立师范学校。分别是：省立第一师范学校（由甘肃初级师范学堂改组），省立第二师范学校（在武威），省立第三师范学校（在临洮），省立第四师范学校（在西宁），省立第五师范学校（在陇西），省立第六师范学校（在天水），省立第七师范学校（在平凉），省立第八师范学校（在宁夏），省立第九师范学校（在酒泉）。这些师范学校以后又经过了不同程度的变动。另外，还有省立第一女子师范学校（在皋兰）和省立第二女子师范学校（在平凉）。除了省立师范学校，还有规模较小的县立师范学校。
1912年，省教育厅鉴于原来法政学堂的管理、生源、教学等比较混乱的状况，改组法政学堂，筹设法政专门学校。该校初期只有职员3人，教员11名，以后人数逐年增加，教职员工最多时达到38人。1915年，经教育部立案，正式成立了甘肃公立法政专门学校。1927年，省政府计划设立大学，决定将甘肃公立法政专门学校改组。1928年春天，成立了兰州中山大学。中山大学成立后，暂设教育学院，文史学院，医学院，农学院和国文、艺术、农业三个专修科，并附设高中、小学部，原来的法政专门学校的教职员工全部转到中山大学任职。1931年正式命名为甘肃省立甘肃学院，设院长一人，下设教务、训育、事务、秘书四处及图书馆、实验室、出版社等馆社，分设文学、法律、教育三系，附设政治、艺术两专科以及高级中学一所。当时，有教师38人，三个系、两个专科和一所中学，共有学生186人。1944年3月，经教育部正式批准，改为国立甘肃学院。从兰州中山大学到国立甘肃学院18年的时间里，教职工人数从40人左右增加到100余人，毕业学生共有442名。1946年8月1日根据政府决议，改国立甘肃学院为国立兰州大学。到1949年7月，有4个学院15个系，学生有690余人，教师176人，职工147人。
这一时期的职业教育也有了初步进展。甘肃近代职业教育与地方近代农工矿业的发展是联系在一起的。清光绪末年有农林学堂、矿物学堂等，当时是文、实分科。进入民国以后，废除了清末的文、实分科制，将实业学校分为甲、乙两种，甲种实业学校与中等学校同等定为四年毕业；乙种实业学校与高等小学同等，定为三年毕业。20个世纪二三十年代，实业学校改为专科学校。1917年，农林学堂改为甲种农业学校，1924年改为省立农业职业学校，以后又经过了省立职业学校农科，省立农科职业学校等名称的变更，最后定名为甘肃省立第一农业学校。1919年省教育会创办了工艺学校，期间又有甲种工业学校，省立工业学校，省立职业学校工科，省立工科职业学校等名称的变更，1928年才改为省立第一工业学校。
在1918年时，省城学校教育的情况是：法政学校、中学、中等师范、甲种农业学校各1所；高等小学8所，初等小学17所，手工传习所1所，回族自办学校1所（省城以外有回族学校7所），留学外省和外国的有百余人，留学日本者29人。到1926年，全省有小学2982所。其中高级小学276所；普通中学16所，高级中学1所；师范学校14所，职业学校4所，高等学校1所。学生人数从民国元年的2．8万人增加到9．8万人。
从20世纪三四十年代开始，甘肃近代教育继续缓慢发展。抗日战争爆发后，大批学校内迁，一些知名学者随之而来，这在客观上促进了甘肃近代教育的发展。1937年，北平师大西迁到陕西城固，命名为西北师范学院。1941年，学校迁往兰州市十里店。国立西北师范学校是当时西北地区唯一一所培养师资的高等师范学校，集聚了大批国内外知名学者，如顾颉刚、焦菊隐、孔宪武等。1937年，在上海的私立伊斯兰师范学校迁到甘肃平凉，定名为国立伊斯兰师范学校，后更名为国立陇东师范，这是甘肃有名的伊斯兰学校。
抗日战争时期，沦陷区的学生纷纷流亡西北。鉴于国家战乱的情形，国民党中央政府在甘肃东部建立了一批国立学校，收容流亡师生。1938年，在天水建立了国立甘肃临时中学，不久改为国立第一中学，最终改为国立第五中学。1939年夏，在清水建立了国立甘肃第二中学，1939年奉部令改为国立第十中学。这两所学校的教师和学生大多是从陕西西安收容的山西、山东、河南等省的流亡者。抗日战争结束后，国立第十中学迁往郑州。后因河南省缺乏适当的校址，将学生分散到其他国立学校。其他各学校的情况是：1941年，酒泉的中央政治学校肃州分校改为国立肃州师范学校。1944年由国际友人路易·艾黎创办的培黎工艺学校从陕西迁往甘肃山丹。1944年夏天，兰州西北戏剧学校成立，这是一所由戏剧演员组建的民办学校。到20世纪40年代前后，兰州有7所省立大中学校。
1940年前后，卓尼禅定寺创办了一所喇嘛半日学校，经费由教育部月拨百元，学生有18名，年龄在10岁以下，半日念经，半日读书。1945年，国民党政府教育部为了使拉卜楞寺的喇嘛适应社会发展的需要，掌握一定的生产技能，为藏区服务，特在拉卜楞寺设立了“国立拉卜楞寺喇嘛职业学校”，由嘉木样活佛任校长。