Система образовательных учреждений Кирово-Чепецка включает в себя все уровни и виды предоставления образовательных услуг.
Её основу составляют муниципальные учреждения, включая: 15 общеобразовательных учреждений (в их числе — две гимназии, 2 лицея, образовательный центр, 9 общеобразовательных школ и межшкольный учебный комбинат); 8 учреждений дополнительного образования (кроме них, имеются две частных организации); 23 учреждения дошкольного образования.
Профессиональное образование представлено в городе тремя учреждениями среднего и одним — начального профессионального образования.
История образования до 1920 года Первая начальная школа — приходское училище — было открыто в селе Усть-Чепецком года при Богородицкой церкви по призыву Вятской духовной консистории. Годом позже в нём учился 41 мальчик (оно стало самым многолюдным в губернии), у истоков школьного обучения стояли дьячки Матвей Иванович Усольцев и Михаил Петрович Михеев . При учреждении Министерства государственных имуществ (МГИ) к числу его полномочий была отнесена организация в среде государственных крестьян (составляющих основное население Вятского уезда) приходских училищ. Вятская палата государственных имуществ (губернское учреждение МГИ) приступила к их созданию в 1843 году на базе существующих при церквях заведений. С года Усть-Чепецкое училище, к тому времени размещённое в каменном церковном доме собраний, было переведено в ведение МГИ и причислено к числу штатных, с частичным его финансированием за счёт общественного сбора с крестьян (более чем 10-кратно превышавшего средства, выделяемые МГИ). Занятия проходили без деления на классы, при этом в 1851 году в училище было записано 72 мальчика в возрасте от 7 до 14 лет.
После отмены крепостного права (1861 год) отпала необходимость «ведомственной» (по категориям населения) организации образования, что привело к передаче школ под надзор профильного Министерства народного просвещения и приданию им единого статуса начальных народных училищ, а при проведении земской реформы 1864 года в неё была заложена передача сельских школ в хозяйственное ведение земств. В Вятском уезде передача училищ на содержание уездного земства состоялась в начале 1868 года. года земством в Усть-Чепецком было открыто также женское начальное земское училище, которое, в отличие от мужского (имевшего к этому времени в распоряжении одноэтажный деревянный дом из 3 комнат), либо занимало одну из классных комнат мужского училища, либо перемещалось в снимаемые земством комнаты одного из крестьянских домов. Возраст учениц был ниже: от 6 до 12 лет. Отличались и изучаемые предметы: мальчикам преподавали чтение по книгам гражданской печати и чистописание, арифметику в простейшем изложении, Закон Божий и церковнославянский язык, церковное пение; девочкам, кроме этого — рукоделие, и именно в нём успехи учениц были наилучшими. Они учились шить и вязать, плели кружева и вышивали по канве, ткали пояса и пряли на самопрялке; материалы для работ закупались земской управой. В 1887—1890 годах училища были объединены в одно смешанное; в нём в 1888/1889 учебном году числилось 102 мальчика и 49 девочек; позже отдельное женское училище было возобновлено ввиду предоставления ему здания владельцем спичечной фабрики А. Я. Бровцыным. После сдачи выпускных экзаменов учащимся выдавалось свидетельство об успешном окончании курса учения, предоставлявшее мужчинам льготу в виде сокращения на 2 года воинской повинностиНа основании п. 4 ст. 56 Устава о воинской повинности.. Многие выпускники земского училища продолжали учёбу в образовательных заведениях Вятки (Александровское реальное училище, Мариинская женская гимназия, Вятское городское 4-х классное училище), а некоторые получали и высшее образование: так, Андрею Ильичу Злобину из д. Утробино земство помогло пройти обучение в петербургском Технологическом институте императора Николая I.
года в селе была открыта церковно-приходская школа, подведомственная Святейшему правительствующему синоду, целью которой являлось «утверждение в народе православного учения веры и нравственного христианской и сообщение первоначальных полезных сведений»Из изданных в 1884 году «Правил о церковно-приходских школах».. Поначалу помещавшаяся в одной из комнат дома приходского священника Михаила Васильевича Сивкова и содержащаяся за его счёт, через год она получила выстроенное 1-этажное деревянное здание, а в 1904 году переехала в построенное 2-этажное полукаменное здание, в котором после закрытия школы в декабре 1917 года разместилось эвакуированное из Прибалтики Балтийско-Портское Высшее начальное училище, преобразованное в 1918 году в единую трудовую школу 2-й ступени. В нём же с начала 1990-х годов располагается возрождённая воскресная школа. В начале 1918/1919 учебного года мужское и женское земские училища были вновь объединены, а уже в октябре — образовали единую трудовую школу 1-й ступени.
года на спичечной фабрике Андрея Яковлевича Бровцына была открыта вечерняя школа для рабочих (по программе начальной школы). В 1898/1899 учебном году её посещали 67 человек, в 1900/1901 — 58, в 1901/1902 — 40; их возраст колебался от 15 до 25 лет. Учебный год определялся строем фабричной жизни и был значительно короче (около 110 дней против 150—160 в земских училищах). Однако осенью 1905 года она прекратила свою работу, поскольку численность учеников снизилась до 12, и содержать школу стало обременительно.
В 1911 году в вошедшей позже в черту города деревне Утробинской открылось Северюхинское земское начальное народное училище, для которого 2 года спустя было построено полукаменное здание (на этот год обучалось 17 мальчиков и 26 девочек). До конца 1970-х годов в здании располагалась сначала средняя, затем начальная школа, а в годы Великой Отечественной войны — интернат № 97 для эвакуированных из Ленинграда детей. В сентябре 1914 года в ещё одной деревне, позже вошедшей в черту города — Злобино — открылось земское начальное народное женское училище. Злобинская школа просуществовала до начала 1970-х годов.
После февральской революции были упразднены училищные советы, встал вопрос о создании новых органов управления образованием. Отдел народного образования при управе, согласно Постановлению наркомата просвещения от года, занимался принятием в своё ведение церковно-приходских школ; заведующий отделом вошёл в начавший работать года при Вятской уездной управе комитет по народному образованиюКроме него, в состав комитета вошли 3 гласных, 2 представителя от управы, заведующий внешкольным образованием, 2 инструктора по учебной части и 2 учащихся.. С года в школах были упразднены должности законоучителей, однако преподавание Закона Божия в большинстве школ продолжалось до конца учебного года. В октябре 1918 года сотрудники отдела рассылали по школам циркуляры о запрещении преподавания этого предмета в новом учебном году. На 1 губернском съезде деятелей по народному просвещению в декабре 1918 года докладчиками отмечался саботаж со стороны родителей посещения детьми школ без преподавания Закона Божия. В Вятском уезде, в случае уклонения детей, волостным отделам народного просвещения было рекомендовано «принимать строгие меры в отношении родителей учащихся… вплоть до наложения штрафов».
«Положение о единой трудовой школе РСФСР», утверждённое ВЦИК 30 сентября 1918 года, определило организацию советской школы: вводилось обязательное 9-летнее обучение, разделявшееся на 2 ступени, упразднялось разделение на все виды низших и средних школ, объявлялось недопустимым преподавание вероучения и использование предметов культа, основой школьной жизни провозглашался производительный труд, политехнический характер обучения, самоуправление. Состоявшееся 16 октября 1918 года заседание Вятского уездного отдела народного образования отнесло к политическому образованию «изучение Конституции РСФСР, государственного строя, развитие у учащихся духа общественности путём организации школьного управления; к эстетическому развитию учащихся — преподавание музыки, пение, художественное чтение, устройство вечеров и спектаклей». Население в целом отрицательно отнеслось к тому, чтобы «дети сильно помогали по хозяйству» (чем раньше ведала прислуга: мытьё полов, колка дров, топка печей, готовка пищи), при этом не вызывало возражений «введение трудовых процессов в виде ремёсел» (применяясь к местным условиям, это было «плетение корзин, выделывание изделий из бересты, корешка, соломы», рукоделие. Школьными работниками отмечалось, что получая часть заработной платы продуктами, взимаемыми с населения в порядке самообложения, им приходится «переносить на своих плечах немало ругани и насмешек от плательщиков».
Развитие образования после 1920 года В июле 1936 года в посёлке на строительстве Кирово-Чепецкой ТЭЦ открылись первые детские ясли, в октябре — детский сад, посещаемый 30 детьми. 27 ноября 1939 года в посёлке открылась школа, которая позволила избежать детям необходимости посещения школы в находящемся в нескольких километрах селе Усть-Чепца.
5 декабря 1940 года на строительстве промузла была открыта школа ФЗО. В 1948 году школа была переведена на производственную базу завода 752, в 1954 году — преобразована в техническое училище № 2, в 1963 году — в городское профессионально-техническое училище № 6. В 1971 году для ГПТУ № 6 был построен новый учебный комплекс.
В 1951 году в посёлке была открыта школа № 2, в 1954 году — школа № 3.
В январе 1953 года в посёлке было открыто первое учреждение дополнительного образования детей — музыкальная школа, которую на десятилетия возглавил Георгий Иванович Бабко. В 1968 году для школы построили новое здание на 350 учащихся с концертным залом на 600 мест. С 1981 года в связи с появлением новых отделений школа была реорганизована в детскую школу искусств.
16 декабря 1957 года в городе открылась средняя школа № 4, директором которой стала Ефросиния Петровна Макаренко. 31 декабря того же года — детская спортивная школа, учебно-тренировочные занятия которой проводились на базе школы № 4. В начале 1958 года в школе занимались 170 учащихся, объединённые в 12 групп. В 1970 году ДЮСШ переехала в собственное здание с легкоатлетическим манежем и спортивным залом.
1 января 1960 года начал работать Кирово-Чепецкий дом пионеров и школьников. С 1992 года это — Центр детского творчества «Радуга», с 2007 года в его состав включены детские клубы по месту жительства.
В 1963 году в новом районе города, получившем название Черёмушки, открылась средняя школа № 8, первым директором которой стала Галина Васильевна Мясникова. В 1965 году в Черёмушки в новое здание переехала средняя школа № 2.
В 1965 году в Кирово-Чепецке был открыт учебно-консультационный пункт Кировского политехнического института, в 1984 году преобразованный в вечерний факультет института, задачей которого стала подготовка специалистов по специальностям: «Промышленное и гражданское строительство», «Технология электрохимических производств», «Технология машиностроения», «Электропривод и автоматизация промышленных установок». В 1994 году институт был реорганизован в Вятский государственный технический университет, а в 2001 году — в классический Вятский государственный университет. Его вечерний факультет в 1999 году был преобразован в Кирово-Чепецкий филиал ВятГУ, в котором основными направлениями обучения являлись «Химическая технология» и «Электроэнергетика и электротехника». Филиал был закрыт приказом Минобрнауки 1 апреля 2015 года. За прошедшие годы в стенах филиала получило образование более трёх тысяч специалистов.
В 1967 году — открылась средняя школа № 9, в 1990 году преобразованная в школу-гимназию, с 1993 года — в гимназию, с 2001 года — гимназия № 1. В 1969 году на торцевой стене здания школы художником Георгием Георгиевичем Никифоровым в технике сграффито было создано панно с фигурой учителя в центре композиции.