Муниципальная система образования городского округа представлена 102 образовательными учреждениями (30 общеобразовательных школ, 68 дошкольных образовательных учреждений, 4 учреждения дополнительного образования)[1]. В городе находятся 2 государственных вуза, частные вузы, а также средние специальные учебные заведения.
Свою историю развитие высшего профессионального образования в Йошкар-Оле берёт с 1932 года, когда Постановлением Наркомлеса СССР от 5 июня 1932 года Казанский лесотехнический институт переведён в г. Йошкар-Олу и переименован в Поволжский лесотехнический институт (позже ставший Марийским политехническим институтом, затем Марийским государственным техническим университетом, а в 2012 году переименованный в Поволжский государственный технологический университет[2].
В 1972 году Йошкар-Ола стала университетским городом — открылся Марийский государственный университет[2].
В 2003 году открылся третий вуз в Республике Марий Эл — Межрегиональный открытый социальный институт[3].
Подготовку педагогических кадров в городе вёл Марийский государственный педагогический институт имени Н. К. Крупской, который в 2008 году объединился с МарГУ[4].
В настоящее время в Поволжском государственном технологическом университете обучаются 7500 студентов очной и 5000 студентов заочной формы обучения, более 3000 обучающихся по программам среднего профессионального образования, более 150 аспирантов, 10 докторантов. В структуре университета 10 факультетов и 2 образовательных центра на правах факультетов, 49 кафедр. На кафедрах университета работают 680 преподавателей, в том числе 72 доктора и 381 кандидат наук. Университет располагает лицензиями на право ведения деятельности в области высшего профессионального образования по 23 направлениям бакалавриата, 8 направлениям магистратуры, 54 специальностям подготовки дипломированных специалистов, а также по 15 специальностям подготовки среднего профессионального образования[2]. Ректор вуза — Романов Евгений Михайлович, доктор с/х. наук, профессор. По результатам мониторинга эффективности деятельности вузов Министерства образования и науки РФ, проведенного в октябре — ноябре 2013 года, ПГТУ признан эффективным вузом
Марийский государственный университет в настоящее время ведёт подготовку на 17 факультетах[5] по 60 специальностям[6]. Ректор вуза — Швецов Михаил Николаевич, доктор. эк. наук, профессор. По результатам мониторинга эффективности деятельности вузов Министерства образования и науки РФ, проведенного в октябре — ноябре 2013 года, МарГУ признан эффективным вузом
В 2022 IT-компания iSpring открыла Институт iSpring для подготовки специалистов в области информационных технологий[7][8]. В настоящее время институт ведет обучение по 4 направлениям бакалавриата.[9]
Марийский государственный педагогический институт имени Н. К. Крупской
В 2008 году объединился с МарГУ.
Институт Государственной Службы и Управления при Президенте Республики Марий Эл
Был открыт в 1995 году решением В. М. Зотина (президента Республики Марий Эл) по предложению министра экономики Республики Марий Эл, кандидата экономических наук Васильева Ивана Федоровича (он же первый ректор института) как кадровый ВУЗ для подготовки персонала управления для государственных и муниципальных нужд республики, с очным и заочным отделениями. Спустя 3 учебных года был ликвидирован последующим Президентом Республики Марий Эл. Студенты очного отделения были переведены МарГТУ где и закончили своё образование. Институт считался одним из самых перспективных и полезных кадровых структур республики, преподавателями института были лучшие специалисты республики (профессора и академики всех ВУЗов республики)
Марийский филиал Московского психолого-социального университета (МПСУ) закрыт в 2015 году по решению учредителей в связи с тем, что не прошёл мониторинг эффективности вузов Министерства образования и науки РФ.
Йошкар-олинский филиал Современной гуманитарной академии закрыт в 2014 году в связи с тем, что вуз был лишён государственной аккредитации.
В Йошкар-Оле имеется большое количество колледжей и техникумов. Среди них[10]: