Izglītība Daugavpilī ir viena no prioritātēm un liela daļa pašvaldības budžeta līdzekļu tiek izmantota tieši izglītības finansēšanai . Daugavpilī
darbojas 28 pirmskolas izglītības iestādes un 18 vispārizglītojošās mācību iestādes. Bērniem un jauniešiem plaši pieejama daudzveidīga interešu izglītība. Daugavpils pilsētas Izglītības pārvalde īsteno Daugavpils pilsētas pašvaldības kompetenci izglītības jomā. Daugavpilī darbojas 4 profesionālās izglītības iestādes, tai skaitā  2 profesionālās izglītības  kompetences centri – Daugavpils Būvniecības tehnikums un Daugavpils Tehnikums. Tie ir mūsdienīgi profesionālās izglītības centri, kas īsteno profesionālās vidējās, arodizglītības, pamatizglītības un tālākizglītības programmas. Tieši profesionālās izglītības iestādes ir jaunu darbinieku kalve, kas pilsētai dod kvalificētus speciālistus.

Vairākas Daugavpils vidusskolas katru gadu saņem visaugstāko novērtējumu pēc centralizēto eksāmenu rezultātiem, piedalīšanās valsts un starptautiskajās mācību priekšmetu olimpiādēs un konkursos, kā arī zinātniski pētniecisko darbu rezultātiem, un ierindojas Latvijas labāko skolu skaitā. Pilsētas izglītības iestādes turpina realizēt iepriekš licencētās izglītības programmas ar dažādu padziļinātu priekšmetu apmācību pamatskolā un vidusskolā, kā arī īstenot izglītības programmas izglītojamajiem ar speciālajām vajadzībām, kuri integrēti vispārizglītojošajā skolā.

Tāpat Daugavpils izglītības iestādes aktīvi iesaistās dažāda veida un līmeņa projektu izstrādē un īstenošanā.  2014.gadā tika atklāta jaunā ES projektu programma izglītībā Erasmus+ 2014-2020, kas paredz apgūt svešvalodas ārvalstīs, apgūt CLIL metodoloģiju, veikt pētniecisko darbu u.c. Saskaņā ar Daugavpils pilsētas domes 2014.gada 23.janvāra saistošajiem noteikumiem Nr.5 „Grozījumi Daugavpils pilsētas domes 2012.gada 12.jūlija saistošajos noteikumos Nr.14 „Ēdināšanas izdevumu atvieglojumi izglītojamiem”” no 2014.gada 1.septembra vispārējās izglītības iestāžu 1.-8.klašu skolēni tiek ēdināti bez maksas (no 2013.gada 1.septembra bez maksas tika ēdināti 3.-6.klašu skolēni), kā arī visi Daugavpils pilsētas pašvaldības administratīvajā teritorijā deklarētie skolēni bez maksas izmanto pilsētas sabiedrisko transportu, bet profesionālās izglītības iestāžu audzēkņiem šie izdevumi no pašvaldības budžeta tiek apmaksāti 50% apmērā.

Vēl viena prioritāte izglītības jomā ir skolu ēku modernizācija, energoefektivitātes paaugstināšana, tam piesaistot pašvaldības, valsts un ES fondu līdzekļus. Ēku energoefektivitātes paaugstināšanas projektu realizācijas rezultātā ir samazinājušās ēku energoizmaksas, nodrošināts nepieciešamais mikroklimats iekštelpās, uzlabojies ēku ārējais izskats.

Daugavpils ir studentu pilsēta. To apliecina lielais jauniešu skaits un daudzveidīgais augstskolu spektrs. Senākā un lielākā augstskola ir Daugavpils Universitāte, kas pēdējos gados kļuvusi arī par nozīmīgu zinātnes centru. Augstskola ar katru gadu paver jaunas iespējas gan studentiem, gan pasniedzējiem. Vērienīgas investīcijas tiek ieguldītas Daugavpils Universitātes studiju programmu kvalitātes uzlabošanā un vides pieejamības nodrošināšanā. Tika pabeigta Dabaszinātņu un matemātikas fakultātes korpusa renovācija un jaunā Dabaszinātņu un inženierzinātņu laboratoriju korpusa būvniecība Parādes ielā 1a, administratīvā korpusa un koncertzāles renovācija Vienības ielā 13. Būvniecības darbi tika realizēti ERAF projekta ietvaros, ar kopējām izmaksām virs 11 miljoniem eiro. Universitātes laboratorijas tika aprīkotas ar mūsdienīgām iekārtām un aprīkojumu, kas dos iespēju studentiem strādāt ar iekārtām, kādas izmanto vadošās laboratorijas pasaulē. Pilsētā darbojas vēl 8 augstākās mācību iestādes, kuras sniedz izglītības iespējas ne tikai no Latgales reģiona,  bet arī visas Latvijas jauniešiem.