Am 2. Dezember des Jahres 1409 wurde die Universität Leipzig gegründet, und 1512 nahm die Nikolaischule den Schulbetrieb auf. Seitdem bilden Schulen und Hochschulen einen wichtigen Teil der Leipziger städtischen Gesellschaft. Gegenwärtig gibt in Leipzig fünf Hochschulen, die auf eine mehr als 100-jährigen Geschichte zurückblicken.

An der Universität Leipzig wurden zu vielen heute etablierten Disziplinen die ersten Institute gegründet. Von daher ist Leipzig seit 1846 der Sitz der Sächsischen Akademie der Wissenschaften und heute tragen auch drei Max-Planck-Institute, das Helmholtz Zentrum für Umweltforschung und eine große Anzahl von Leibniz-Institute dazu bei die Stadt zu einem international bedeutendem Zentrum der Spitzenforschung zu machen.

Leipzig ist eine Stadt der Bibliotheken und Archive. Das Stadtarchiv verwahrt Urkunden der Stadt seit dem 12. Jahrhundert, das Universitätsarchiv die Urkunden der Universität Leipzig seit dem beginnenden 15. Jahrhundert. Die Universitätsbibliothek und die Leipziger Rats- und späteren Stadtbibliothek wurden im 16. Jahrhundert gegründet, basierend unter anderem auf älteren Beständen von Klosterbibliotheken in Leipzig. Als Teil des kulturellen Gedächtnisses Deutschlands sammelt die Deutsche Nationalbibliothek alles, was seit 1913 in Deutschland oder was im Ausland über Deutschland oder auf Deutsch veröffentlicht wird.

Viele Universitätsprofessoren legten Sammlungen an zur Unterstützung ihrer Lehre, und im 19. Jahrhundert waren auch einige Leipziger Industrielle und Verleger bedeutende Sammler und Sponsoren. Aus diesen Wurzeln entstanden eine Reihe bedeutender wissenschaftlicher Museen und Sammlungen in Leipzig.