深圳已建立起了基礎教育、高等教育、職業教育和成人教育的多層次教育體系，2004年8月成為廣東省第壹個教育強市。2006年深圳市3～6歲兒童受教育率達98%、九年義務教育入學率達100%、高考升學率達92%以上，基本達到發達國家水平。深圳英語教育發達，完成義務教育階段的學生均相對內地有較強英語能力。2012年末深圳市各級各類學校總數達1856所，比上年增加99所；畢業生34.64萬人，招生數44.27萬人，在校學生數151.84萬人，分別增長11.2%、4.2%和5.8%。
2016年末，全市各級各類學校總數達2310所，比上年增加114所；畢業生44.24萬人，招生數55.34萬人，在校學生數195.86萬人，分別增長6.1%、5.0%和4.3%。年末全市有幼兒園1579所，增加90所；在園幼兒46.33萬人，增長5.7%。有小學337所，增加3所；在校學生91.10萬人，增長5.3%。有普通中學352所，增加17所；在校學生39.65萬人，增長2.9%。全年普通高等學校12所，招生2.85萬人，增長3.1%；畢業生2.55萬人，增長8.9%；在校學生9.19萬人，增長1.5%。
深圳的本科院校有：深圳大學、南方科技大學、香港中文大學（深圳）、深圳北理莫斯科大學。
深圳大學，由北京大學援建中文、外語類學科，清華大學援建電子、建築類學科，中國人民大學援建經濟、法律類學科，學校辦學層次由學士、碩士到博士教育。深圳大學是深圳唯壹的壹所綜合性大學，也是深圳規模最大的壹所本科院校。
深圳大學設有27個教學學院，90個本科專業。有國家級特色專業5個：
電子信息工程、建築學、工商管理、計算機科學與技術、金融學。
深圳每萬人發明專利擁有量居中國大陸各城市首位，是《自然》雜誌評選出的“中國科研實力十強城市”之壹。2011年，深圳市國內發明專利授權量為11826件，在全國大中城市列第二位。2011年，深圳市PCT申請量為7933件，連續八年居全國第壹。[36]? 2011年全年實現高新技術產品產值11875.61億元，同比增長16.7%。占規模以上工業總產值58.2%，比上年提高2.3個百分點。2015年末，深圳全市各類專業技術人員135.30萬人，比上年增長5.6%，其中具有中級技術職稱及以上的專業技術人員41.50萬人，增長4.4%。年末國內專利申請量105481件，增長28.2%。國內專利授權量72120件，增長34.3%。