宋、元以後，由於科舉取士及新安理學影響，黟縣讀書之風較盛。清雍正元年（1723年），全縣應童子試的多至千人。徽商經濟的興盛，進壹步促進了兒童啟蒙教育的普及。清光緒年間，縣內開設的私塾很多，誌書有“十戶之村，不廢誦讀”的記述。光緒三十二年（1906年）10月，黟縣成立勸學所，為縣教育行政機構。同年，首創公立碧陽高等小學堂。此後，各地初等小學堂相繼設立，到宣統三年（1911年），有高、初等小學堂22所。民國元年（1912年），撤勸學所，設立黟縣學務公所。民國4年，改初等小學堂為國民學校。民國5年，全縣有小學24所，學生796人。民國7年，恢復縣勸學所。民國12年，將勸學所改為教育局。至民國20年，有小學29所，學生1169人。多以私人辦學為主，如橫岡村吳子敬，於民國12年捐資創辦私立敬業小學；柏山村範蔚文，於民國18年捐資創辦私立蔚文小學。民國24年，裁局設科，教育由縣政府第三科管理。民國29年，國民政府頒布《國民教育實施綱要》，實行政教衛合壹的國民教育制度，至民國31年，全縣小學增至54所，學生3750人。民國33年，小學為70所，學生4175人。當時，黟縣初等教育雖有發展，中等教育卻很落後，抗日戰爭時期（1938年至1945年），東吳大學附中及復旦大學附中皖校，先後在黟縣辦學，到1944年8月，才開辦黟縣縣立初級中學1所。1949年解放前夕，全縣有國民小學24所，私塾40所，學生3047人，專職教師143人，縣立初中僅3個班，學生122人。
建國後，黟縣教育事業迅速發展。1949年10月，設立黟縣人民政府教育科，1971年，改稱黟縣革命委員會教育局，1984年，改名黟縣教育局。到1985年，全縣小學增至232所，在校學生9506人，教師554人；中學13所，學生4802人，教職工294人，高級職業中學1所，學生324人；教師進修學校1所，兩校***有教職工36人。同年，全縣學齡兒童入學率達到99．6%，普及了初等教育，受到安徽省人民政府表彰。幼兒教育和工農業余教育相應發展，1985年，3至6周歲的幼兒，入幼兒園（班、組）的有3878人，入園率達69．2%，由於成績顯著，被評為安徽省少年兒童工作先進縣。全縣少年、青、壯年文盲率下降到11．6%，達到了安徽省人民政府規定的基本掃除文盲縣標準。
2012年，全縣現有完中1所，中等職業學校1所，九年壹貫制學校2所，獨立初中3所，完小以上小學12所，教學點21個，公辦幼兒園4所、民辦幼兒園1所。全縣現有教職工755人，其中專任教師668人（其中高中77人、中職30人、初中221人、小學299人、幼兒園41人）。全縣在校普通高中學生1100人，中職生1338人，初中生1939人，小學生3841人，在園班適齡幼兒童1783人。2012年，全縣小學、初中適齡兒童入學率100%，小學在校生年輟學率0；初中在校生年輟學率0.62%；幼兒學前壹年入園（班）率100%，學前三年入園（班）率98.89%；全縣義務教育階段學校留守兒童960人；初中畢業生綜合升學人數占畢業生總數比重達94.7%以上。
2012年教育質量穩中有升，全縣高考成績有所提高，高考本科達線***176人（其中應屆152人、歷屆24人；壹本33人，二本三本合計143人），專科以上達線424人，達線率為96.8%；縣職高對口升學66人報名，37人參加考試（其中已有29名學生參加了省高職院校自主招生並全部錄取）並全部達線。中考成績總體保持穩定，全縣文化課成績600分以上考生167名。 建國前，黟縣沒有設立科技機構，科技工作基礎很薄弱。但民間手工業者的生產工藝技術如：東源苧麻布、焦復泰雨傘、張小泉剪刀、胡永興蚊蟲香及余幹臣創制紅茶等方面均取得壹些成果。
1955年，成立黟縣科學技術普及協會，群眾性的科普宣傳和科學試驗活動，比較普遍地開展。1959年，成立黟縣科學技術委員會。1961年，成立縣農業科學研究所。1963年，縣科普組織撤銷。“文化大革命”期間，不少科技人員遭受打擊迫害。
1978年5月，恢復黟縣科學技術委員會，中國***產黨十壹屆三中全會後，1979年成立黟縣科學技術協會，科技工作者受到多方面的關懷和重視，鄉鎮科普協會也相繼成立，全縣科技人員，由1965年的69人發展到148人。有105名學非所用的專業人員已對口安排工作；443名科技幹部評定職稱，給予崗位津貼等待遇；有116名中青年技術骨幹加入了中國***產黨；有104名專業人員，在體制改革中選拔擔任縣級、科局和鄉鎮黨政領導職務；並選送50多名專業人員至大專院校對口深造。1983年，西武、碧山、龍江三鄉代表，出席安徽省科普紅旗競賽表彰大會受到獎勵。1985年，全縣已有各類專業科技人員632人。
在經濟改革中，黟縣科技工作者，在各自崗位上努力做好科技推廣、科技咨詢、信息服務，以及協助老、山、邊、窮地區進行科技扶貧和人才培訓工作。幾年來，完成了50項科技試驗與推廣應用項目，15種專業區劃和資源普查。其中，林業區劃獲安徽省壹等獎，中國三等獎。蠶桑區劃獲安徽省二等獎，土壤普查獲省二等獎。
2012年，黟縣財政用於科學技術的經費為1478萬元，比上年增長14.2%。全年***申報各類科技項目8項，其中6個項目獲得國家、省市科技項目立項，獲得項目資金近500萬元。全年申報國家高新技術企業4家，其中2家已經通過科技部委托省級專家評審並通過認定。知識產權意識增強。全縣專利申請51件，比上年增長54.5%，其中發明專利9件，增長200 %，實用新型和外觀設計專利42件，增長40%。 2006年黟縣開始集中實施城鎮突破戰略，2012年中心城區建成區面積擴大到5.5平方公裏，比“十五”末擴大近壹倍，城區路網、管網、車站、公園等城鎮基礎設施建設成效明顯，城鎮建設實現了歷史性突破，城鎮承載能力明顯增強。先後榮獲2011中國最具幸福感休閑城市、安徽省文明縣城稱號。
2012年黟縣完成城鎮建設固定資產投資18.5億元，其中縣城重點項目建設完成投資9.9億元，城鎮化率提高1.5個百分點。投資9000萬元改善交通基礎設施，黃祁高速公路黟縣段、太平湖至牯牛降公路黟縣段、賽宏公路二標段等工程順利實施。投資5615萬元建成56個綠色質量提升點，旅遊公路沿線、重要節點的生態綠化水平迅速提高，環宇紅豆杉苗木基地被評為“全市最佳觀摩點”。投資7703萬元掀起重點村鎮環境風貌整治高潮，完成537幢非徽派建築改徽。“百村千幢”古民居保護利用工程紮實推進，對3個古村落、50幢古民居實施保護利用。 2012年黟縣發放職業培訓、社會保險、公***就業服務等補貼532萬元，小額擔保貸款1722萬元，扶持自主創業和帶動就業891人。完成200 套公租房建設，安排實物配租廉租房22戶、公租房117 戶，發放廉租住房租賃補貼848戶。完善社會保障體系建設，穩步推進城鄉居民社會養老保險試點工作，為12188名年滿60周歲居民發放養老金730萬元。新農合參合率達99.03%。投入扶貧資金4800萬元，實施扶貧項目51個，建成產業基地11個，1500名貧困人口穩定脫貧。