Selçukluların Anadolu'ya yerleşmelerinden sonra eğitim ve öğretimin daha geniş ve sağlıklı yürütülebilmesi için medreseler kurulmaya başlanmıştır. 1233 yılında Afyonkarahisar’da açılan Hisarardı Medresesi bunlardan biridir. Osmanlı Döneminde Afyonkarahisar’da ilköğretim yani sıbyan okulları hemen hemen her mahallede mevcuttur. Sıbyan okullarını bitirenler orta dereceli medreselere gitmeye hak kazanmıştır. On yedi sıbyan mektebi, altı medrese mevcuttur. Tanzimat Fermanı sonrasında eğitimde yenileşmeye gidilerek rüşdiye mektebleri açılmaya başlanmıştır. Eğitim tarihimizde önemli bir yer tutan Maarif-i Umumiye Nizamnamesi (1869) doğrultusunda Afyonkarahisar’da bulunan okullar ıslah edilmiş, rüşdiyeler (Afyon Rüşdiyesi, Bolvadin Rüşdiyesi, Sandıklı Erkek Rüşdiyesi, Sandıklı Kız Rüşdiyesi, Aziziye (Emirdağ) Rüşdiyesi) açılmıştır. Sıbyan ve mekteb-i rüşdiyelerin çoğalmasıyla birlikte bu okulların ihtiyacı olan öğretmenlerin yetiştirilmesi için Darülmuallimin (öğretmen okulu) okulları açılmaya başlanmıştır. Afyonkarahisar’da da bir yıllık darülmuallim okulu (1907), iki yıllık darülmuallim okulu (1910), üç yıllık darülmuallim okulu (1911) ve dört yıllık darülmuallim okulu (1913-1915) yıllarında açılmıştır. Eğitimdeki yenilikler idadilerin açılmasıyla devam etmiştir. Afyonkarahisar’da 1870 yılında açılmış olan rüşdiyeye idadi ilave edilerek Karahisar-i Sahip İdadisi halini almıştır. 1921-1922 eğitim-öğretim yılında dokuz yıllık “Sultani”ye çevrilmiş, 1932 yılından itibaren tam devreli lise olarak hizmette bulunmuştur. Eytam Mektebi (Yetim Okulu), Osmaniye İnas (Kız) Mektebi, Mecidiye İnas Mektebi, Merkez Kız Mektebi, Ulucami Kız Mektebi, Birinci Ana Mektebi, İkinci Ana Mektebi, İmam Hatip Mektebi ve Sanayi Mektebi Cumhuriyet Dönemine kadar Afyonkarahisar’da açılan diğer okullardır. Cumhuriyetin ilk yıllarında eğitimdeki ikiliği önlemek maksadıyla TBMM tarafından kabul edilen 3 Mart 1924 tarihli Tevhid-i Tedrisat (Öğretim Birliği) Kanunu ile tüm okul ve medreseler Maarif Vekâletine (Millî Eğitim Bakanlığı) bağlanmıştır. İlimiz Cumhuriyet döneminde girişilen eğitim ve öğretim seferberliğinde ön sıralarda yer alarak günümüze kadar büyük gelişmeler göstermiştir. Ortaöğretim seviyesinin Cumhuriyet döneminde hızla gelişmesinde en önemli yeri olan Afyon Lisesi aynı zamanda birçok komşu illerinin de tek lisesi olma özelliğini uzun yıllarca sürdürmüştür. Eğitimdeki gelişmeleri hızlandırmak amacıyla 2 Mart 1926’da Tevhid-i Tedrisat Kanunu’nun uygulanması için “Maarif Teşkilatı Hakkında Kanun” kabul edilmiştir. Bu kanun ile ilkokul, parasız ve zorunlu hâle getirilmiştir. Bakanlık, taşraya hâkim olabilmek ve eğitimi merkezîleştirmek için 1926’da Maarif Eminlikleri Teşkilatı’nı oluşturmuş ve ülkeyi eğitim açısından bölgelere ayırmıştır. Bu teşkilatın gayesi eğitimin 21 gelişmesini merkeziyetçi bir yapı içerisinde gerçekleştirmek ve Tevhid-i Tedrisat Kanunu’nun uygulanmasını sağlamaktır. Ülke nüfusundaki artış, taşra teşkilatında birtakım düzenlemelerin yapılmasını beraberinde getirmiştir. Bu kapsamda 1949 yılında İl İdaresi Kanunu ile yapılan yeni düzenlemeyle her ilde il millî eğitim müdürlüğü kadrosu oluşturulmuş, ilçelerde ilköğretim müdürlükleri kurulmuş, kurulan ilköğretim müdürlükleri 1985 yılında ilçe millî eğitim müdürlüğüne dönüşmüştür. 1997 yılında 8 yıllık kesintisiz zorunlu eğitimle okullaşma oranları artmıştır. 2012 yılında 12 yıllık zorunlu kademeli eğitim getirilerek ortaöğretimde okullaşma oranları artmıştır. İl Milli Eğitim Müdürlüğü 1993-2010 yılları arasında yıkılan eski valilik binasında, 2010-2021’de Karaman Mah. Karaman İş Merkezi’nin 4. ve 5. katında, 2022 yılından itibaren Selçuklu Mahallesi Adnan Kahveci Caddesi’nde bağımsız kendi binasında hizmet vermektedir. Bünyesinde merkez ilçeyle beraber 18 ilçe milli eğitim müdürlüğü bulunmaktadır.