黄河流域是我国古代文明的摇篮。兰州地区位于黄河上游，自然条件优越，是远古先民们居住、活动的主要场所之一。在漫长的历史进程中，这里曾是各民族交往融合的主要地区，是中原通往西北边陲、青藏高原以及与欧亚经济、文化交流的重要通道，是关陇文化的主要形成区域之一。与此相应，在这里也形成了久远的教育文化。
据考古资料，早在距今4000—5000年的新石器时期，今兰州地区就有人居住，先后发现了大量的彩陶及其文化遗址，这些遗址分别属于马家窑、半山、马厂三种文化类型，展现了灿烂的、富有地方特色的远古文明。从教育文化的视角来看，先民们在生产和生活的实践中进行着最初意义上的教育活动。例如，如何制造和使用工具，如何互相协作进行采集和狩猎等生产活动，如何与猛兽及自然界其他威胁作斗争，如何协调集体生活、遵守共同习俗等，这些生产活动和社会生活的经验、技术、知识，或通过言传身教、口耳相传，或结合习惯法与原始民俗活动进行施教，从而出现了处于萌芽状态的早期教育文化。尤其要强调的是，远古时代，兰州地区的先民们创造了丰富多彩的彩陶文化，从中可以管窥先民们教育活动的一些情况。兰州彩陶以其数量众多，分布范围广泛，造型纹饰优雅，色彩华丽，内容丰富而驰名中外，体现了物质文明与精神文明的高度和谐统一，不仅具有使用价值，而且还反映了人们在社会实践中所产生的丰富的思想、感情、愿望及审美观，具有重要的教育文化含义。
从兰州彩陶所展示的内容来看，先民们关于生产活动教育的状况大致包含于其中。教育起源于人类传授生产经验和社会生活经验的需要，最初的教育就是根据先民们的集体劳动和集体生活的需要，在生产实践和社会实践中产生的。兰州彩陶是当时先民们生产生活的基本用具，彩陶的制作包括土料选培、器物造形、颜色调料、绘画、烧窑等工序，是一门综合性的手工业工艺，这些生产技术一般要通过专门训练传授给后代。随着经济文化的发展，这种传授活动不可避免地使得教育活动逐渐从萌芽状态进至有目的的状态，开始和别的生活活动有一些分化的现象。就制陶技术而言，在生产过程中要求后一代掌握较进步的生产工艺和技术，进行专门化的分工与学习。从种类上看，兰州彩陶主要包括生活用具和生产工具两种类型，其中又以生活用具占据绝大部分。已出土的彩陶主要包括盆、碗、罐、瓶、瓮、杯等生活用具，也包括陶刀、陶勾、陶纺轮等生产工具。即使在琳琅满目的生活用具中，相当一部分也是用于生产中的，譬如用于汲水、纺织等。这些陶器，反映出兰州地区的先民们的社会生活大大前进了一步，他们使用的生活、生产器物的类型已相当丰富并且更适用了，彩陶可用以煮饭、烧水、盛东西、装饰等，也用于农业生产、纺织、汲水等。不同类型的彩陶，具有不同的使用价值，彩陶在当时有饮食、生活、生产多方面的用途，是先民们认识世界、改造世界的必要手段，反映了兰州地区的先民们在长期艰苦的集体劳动和生活中，改造着自然也发展自身，创造着远古文化。
兰州彩陶还展示了先民们艺术创造水平和精神文化生活的传承状况。在艺术创造方面，兰州彩陶以造型优美、构图奇特、花纹绚丽多彩显示了其在制陶工艺上的突出成就。例如，马家窑类型彩陶展示了精湛娴熟的绘制技巧，绘画线条多用柔美的弧线，绘出同心圆纹、三角形纹、多条横列平行纹和回旋形纹等，表明几何图形在当时已广泛运用。半山类型彩陶纹饰，比较常见的是以黑、红两色勾画花纹，如平行宽带纹、波折纹、大三角纹、葫芦形网纹、网线纹等，大多以富丽繁缛为其特色，巧妙地运用了对称手法，使图案繁密而不乱，有条不紊，变化多样。马厂类型彩陶，一方面还保留着半山彩陶富丽繁缛的风格，另一方面却有了许多变化和创新，图案逐渐变得简练，形成了刚健有力度的风格，以多样化的表现手法，进一步丰富了彩陶艺术。上述彩陶虽然是先民们创造的生活、生产用具，却已达到了比较高的艺术境界，表明古代兰州先民们在生活、生产实践过程中，有意识地运用造型艺术法则，创造了具有丰富艺术价值的彩陶，它不仅丰富了当时人们的生活，而且还反映了人们在社会实践中所产生的丰富的想象、情感、愿望及审美观，并通过代代相传，不断丰富和发展，从而构成先民们精神生活领域的重要内容。
显然，由于原始社会生产和生活的水平简单低下，发展又极其缓慢，当时的教育尚无法发展成有系统而专门的社会实践活动，而只能依附于社会生产和生活的母体之中，在其实践过程中同时进行着，教育的内容、形式也极为简单。这反映出原始先民时期的教育，是适应当时的生产和生活的需要而产生的，教育的发展水平与当时社会生产和生活发展的水平是相一致的。
进入夏商周时代，今兰州地区属羌、戎之地，奴隶制国家的文化、教育制度尚未影响到这里。公元前221年，秦始皇统一六国，在全国推行郡县制进行管理。公元前215年，蒙恬率军数十万，北击胡，占领“河南地”（今内蒙古黄河以南至战国秦长城以北地区），次年沿河设四十四县，在今兰州市东岗镇附近置榆中县，将兰州黄河以南地区置于秦朝的统治下。
秦朝政府在文教方面采取了有利于当时政治统一的政策，在全国范围内实行“书同文”、“行同伦”、“设三老以掌教化”、“颁挟书令”、“禁游宦”和“禁私学，以吏为师”等，在这些措施中，“书同文”、“行同伦”的工作，对于统一汉民族的共同心理状态的形成，以及后世文化教育的发展起了积极作用；“颁挟书令”、“禁游宦”和“禁私学，以吏为师”的政策，是秦朝为了禁止当时“以古非今”的现象，以便于推行各项统一的法令。虽然秦朝也注意到向人民进行教化工作，在每乡设置“三老”以担负教育责任，但是始终没有注意到设立官学，对学校教育的作用认识不足，这是秦朝的一大失策，也是它失败的原因之一。
西汉初年，兰州地区的行政隶属关系沿袭秦制。到汉昭帝时，为了抵御匈奴的进攻，加强对羌人的控制，增设金城郡（郡治今青海省民和县古鄯乡），辖今兰州市大部分地区。金城郡在当时具有重要的地位，尤其是汉武帝派军击破匈奴、开发河西四郡以来，金城遂成了汉朝经营河西与河湟地区的基地，随着丝绸之路的开通和繁荣，金城在中西交通史上占有举足轻重的地位。同时，由于金城地区介于中原与少数民族之间，是中原王朝联系周边少数民族的重要区域。在这里，多民族文化的交往与冲突，构成金城历史的一个重要内容。从教育发展的历史来看，西汉以前，我国尚未形成统一的教育制度，自汉武帝时确立了“罢黜百家，独尊儒术”和“兴太学以养士”的文教政策，置五经博士，从而逐渐形成封建中央集权统一国家的教育制度：建立了学校系统，确定“六经”为主要教育内容，规定了选举取士制度。这有力地推动了古代封建教育的形成，为后来历代封建教育的发展奠定了初步基础。由于历代王朝的行政区划很不固定，兰州在各王朝时期的地位不尽一致，但在今兰州地区，只要设立过管辖机构或地方政府的朝代，都可上溯其地方学制及其实施情况。
自汉代实行独尊儒术的政策后，逐渐建立了中央和地方的学校制度，无论官学和私学都得到较快发展。汉武帝时，鉴于蜀郡太守文翁兴办地方官学成绩显著，遂下令“天下郡国皆立学官”，但实际上地方官学还不普遍。汉平帝元始三年（3年）颁令天下立官学，郡国曰学，县、道、邑、侯国曰校。校、学置经师一人。乡曰庠，聚曰序，序、庠置《孝经》师一人。虽然各郡国设立学校的具体状况缺乏明确的史料记载，但汉代地方普遍地设置学官，大致自此开始。从东汉时期颁布的一些诏令来看，汉代对地方学校从教师设置、教学内容、学校礼仪等方面，都当作一项制度来贯彻执行，并取得显著成效。
除了官学教育之外，汉代的私学教育也颇为繁盛，特别是东汉时期的私学相当发达。据《后汉书·儒林列传》载：“自光武中年以后，干戈稍戢，专事经学。自是其风世笃焉。其服儒衣，称先王，游庠序，聚横塾者，盖布之邦城矣。若乃经生所处，不远万里之路，精庐暂建，赢粮动有千百。其耆名高义，开门授徒者，编牒不下万人。”上述记载基本概括了东汉的私学动态。班固在《东都赋》中描述这时“四海之内，学校如林，庠序盈门，献酬交错”，当包括地方私学在内。据载，东汉顺帝时，赵宽在金城郡浩亹县设立私学，招收学徒，这是文献中最早关于兰州地区教育情况的直接记载。
魏晋南北朝时期，兰州地区的历史受到当时大动荡和民族大融合背景的影响与制约。由于所处的重要战略地位，兰州地区成了各政权争夺的重点对象，战乱频繁，略无宁日，从而使包括教育在内的兰州历史发展处于低谷时期。另一方面，在不同时期进入兰州地区的氐、羌、鲜卑等各族与汉族人民一起利用战争缝隙，共同开发兰州，促进了多元文化的发展。魏晋南北朝时期，曾控制过兰州地区的曹魏、后凉、南凉、北凉、西秦等政权，皆崇尚文教，倡导儒学，官学私学均得到一定程度的发展，文化教育曾有所兴盛。同时，中原文化与西域文化均通过对兰州地区的双向影响，使得佛教文化、传统文化都在这里有了一定发展。但总体来看，由于争战不断，政权更迭频繁，正常的学校教育受到严重冲击，地方学校的开设及其兴衰情况往往差别较大，在甘肃境内的各郡中，河西、陇右诸郡的地方教育发展成就显著，金城郡因其成为各政权争夺的焦点，行政设置及郡址也多次变更，地方学校教育往往处于时兴时废的状态。
隋唐时期，随着中国封建社会的高度发达和繁荣，文化教育呈现全面的繁荣。兰州地区除作为丝绸之路的孔道外，而且又成为唐蕃古道的必经之地。隋文帝开皇元年（581年），“取皋兰山以为名”而置兰州，兰州之名即始于此时。在隋唐两代，虽然兰州的行政区划和行政级别、名称屡有变化，但随着兰州战略地位的与日提高，中原王朝对兰州的发展较以往更为重视，佛教文化、传统经学以及各民族文化的相互渗透、相互影响，在兰州形成了具有浓厚地方特色的教育文化。
隋朝建立后，以儒学作为治国之本，下令在各州县普遍设立学校，礼祀孔子。《隋书·礼仪志》记当时州县学“以春秋仲月释奠。州郡县亦每年于学一行乡饮酒礼，学生皆乙日试书，丙日给假焉。”隋末，因炀帝统治残暴，连年征战，社会秩序不稳，纲纪沦丧，地方官学的发展受到极大限制。
唐朝建立伊始即诏令全国各地重开国子学和州县学，进一步推行崇儒兴学的文教政策。同时，统一经学，编定《五经正义》颁行天下，作为地方官学的通用教材。学校教育和科举考试都以此为纲，从此，诵读儒家经典成为天下知识分子的基本功课。在地方教育方面，唐代规定州县学府均由官办，乡里学校则归私办。地方官学按州县规模分为上中下三等，至开元时期，府州县学已具有一定规模，全国有府州328个，县1573个，规定府州学可招收学生40－80人，县学可招收20－40人。学生经选拔入学后，可免除课役，并享受物质供应。普通经学生在读习儒家经典之外，还需学习书法和实务对策，兼习礼仪。经过每年岁考合格后，可逐级升迁就学。私学侧重于识字等启蒙阶段的教育，学生大多数为一般庶民子弟。由于层次不一，程度悬殊，地方学校中既有名士大儒，也有村野俗儒讲字习文。唐代，由于陇右、河西为北御突厥、回鹘，南抵吐蕃，西通西域的战略要地，所以李氏王朝很重视对这些地区的经营和管理，中央政府制定的各项基本政策基本上都能得到贯彻执行。唐朝所设陇右道，辖今甘肃境内的六个都督、都护府，拥有包括兰州在内的今甘肃境内的大多数地区。据《甘州志》载：“甘郡自汉晋以来……教文早已蔚然成风。唐贞观中，敕天下郡国皆建学校而于甘无考。”究其原因，似为唐朝学校制度完备，各府州县能够执行中央敕令所致。从敦煌文献中关于敦煌郡等地开设的郡学、州学、县学等地方官学的大量记载中，可以推知唐朝的地方学制在当时甘肃境内的府州县至少得到不同程度的实施。隋唐时期，鉴于魏晋以来的九品中正制已无法适应新的封建统治的需要，开始用新的方法选拔人才。隋炀帝于大业三年（607年）实行科举制，开科考试取士，唐初因袭隋代科举制并逐渐完善，直到武则天时基本定型。科举制的创立对古代中国教育的发展产生了重大影响。由于政府的重视，科举与学校并举，二者都获得发展。应科举者，主要一项就是通经善写，培养这一能力的任务就落到了学校。科举的职能就是用考试的办法选拔其中的优秀者充任各级官吏，而学校的职能就是培养人才，以备国家之用，但学校毕业的学生不能直接授以官职。学校的毕业生要从政为官，只有走科举的道路，通过上学读书、科举考试进入仕途，成为学生们梦寐以求的理想。于是，学校与科举之间有了紧密的联系，学校的制度、教学内容、考试方式等都为适应科举考试而定。
科举制的确立对甘肃境内各州县的地方教育具有直接促进作用。自隋唐以来，甘肃地区州县普遍设立州学、县学，建制孔庙、崇儒重教，这一情形是隋唐时期实行科举制及发展教育的直接结果。科举制的确立，使学校与入仕之间产生了必然的联系，为了适应科举取士的要求，学校的规模大小、数量多少，教师品质高低，以及教学内容、考试方式、管理制度等都有统一严格的规定，使甘肃地方学校教育体系得到完善且与全国教育融为一体。科举制的推行，使求学入仕观念深入人心，重视教育风气日盛。科举制在一定程度上的平等竞争原则在社会各阶层产生了广泛影响，不但广大庶族地主、自耕农子弟企图通过求学应科改变经济条件、社会处境从而进入统治阶层，就是不少官宦子弟也将科举出身、学问才识视为标榜自己身价和地位的重要依据。读书唯上的观念已成为一种共识融入人们心中，为全社会所接受。随着科举制在甘肃地区的实行，不少人因此走上仕途，还有一些取得功名者成为地方州县学校的教师。更有光辉者，以科举出身而跻身高位、知名天下者也不在少数。