В конце 90-х гг. в числе ряда передовых земств страны олонецкое земство совместно с директором народных училищ губернии Д. П. Мартыновым разработало план введения в губернии всеобщего начального обучения. К этому плану присоединилось и губернское епархиальное ведомство. План предусматривал открытие в губернии такого числа начальных школ и приютов-общежитий при них, которое было бы достаточным для обучения всех местных детей школьного возраста. После первой российской революции правительство выделило земству значительные средства для проведения этого плана в жизнь. В результате к 1913 г. на территории четырех уездов работало уже 435 начальных школ.

В Кемском уезде Архангельской губернии, в которой земские учреждения введены не были, число начальных школ росло значительно медленнее. В начале XX в. в уезде имелось всего 57 начальных школ, большинство которых находилось в волостях с русским населением. К 1915 г. здесь было открыто еще 19 школ, преимущественно в карельских волостях. В карельских волостях уезда первая школа повышенного типа была открыта в Ухте накануне революции 1917 г.

Однако надежды земской интеллигенции Олонецкой губернии на достижение всеобщего школьного обучения в начале XX в. не оправдались. В Карелии, с ее редким населением и бездорожьем, каждая школа должна была обслуживать громадный по площади район. В 1912 г., например, он составлял в Петрозаводском уезде 109 кв. км, в Олонецком — 129, в Пудожском — 266, в Повенецком — 412 кв. км. Для вовлечения в учебу детей из отдаленных деревень при многих школах стали создаваться так называемые «приюты» — общежития. Размещались они в обычных крестьянских домах и предназначались обычно для ночлега учеников. Вопросы питания и надзора за детьми во внеучебное время в подавляющем большинстве приютов не были решены, что не позволяло многим детям из дальних деревень посещать школу.

Из-за этого, а также по причине неудовлетворительного материального положения родителей в 1913 г. в Олонецкой губернии вне школы все еще оставалось около 32% детей школьного возраста. Другой серьезной проблемой являлся отсев учащихся, вызывавшийся обычно материальной нуждой в семьях и необходимостью отправлять детей на заработки. В Олонецкой губернии накануне революции 1917 г. ежегодно выбывал из народных школ, не окончив полного курса, 21% учеников, а в Кемском уезде — не менее 29%.

Преподавание в школах карельских волостей велось на русском языке. Лишь с 1913 г. на основании новых правительственных правил об «инородческой» школе учителям было разрешено пользоваться карельским языком в преподавании во время первых двух лет учебы. Введение карельского языка дирекция народных училищ края связывала с решением «главной задачи» карельских школ: так направить «дело обучения и воспитания... чтобы слияние карелов с коренным русским населением было естественным результатом разумной учебно-воспитательной постановки дела». За короткий срок учебы многие дети-карелы не успевали овладеть русским языком и успешно освоить программу начальной школы. В результате знания учащихся карельских школ были ниже, чем в школах русских волостей.

И все же, несмотря на целый ряд нерешенных проблем, в пореформенные десятилетия XIX — начала XX в. были достигнуты заметные сдвиги в развитии народной школы, итоговым выражением чего стал рост грамотности среди широких слоев населения Карелии. По данным переписи населения 1897 г., грамотные в возрасте от 9 лет и старше составляли в крае 27,2%, а в возрастной группе от 9 до 49 лет этот показатель составил 31,3%. Проведенный в 1909 г. Олонецким губернским земством учет грамотности сельского населения выявил дальнейший рост данной позитивной тенденции. Доля грамотных среди сельских жителей губернии в возрасте от 9 лет и старше за время после переписи 1897 г. повысилась с 24,4 до 36,2%, а среди мужской части населения в группе от 9 до 49 лет приблизилась к 50%. Следует отметить, однако, что уровень грамотности в карельских волостях в 1909 г. был вдвое ниже, чем в волостях с русским населением.

Средняя общеобразовательная школа в Карелии была представлена двумя гимназиями, находившимися в Петрозаводске. К существовавшей здесь с 1808 г. мужской гимназии добавилась женская гимназия, открытая в 1870 г. на основе существовавшего с 1861 г. городского женского училища. Согласно правилам, допуск в гимназии для лиц из непривилегированных сословий был ограничен, что предопределяло социальный состав учащихся этих учебных заведений. Среди учеников мужской гимназии в 1865 г. 90% составляли дети дворян и чиновников, 10% — дети городской буржуазии; в 1913 г. первая группа занимала 62%, вторая — 12%, дети духовенства и зажиточного крестьянства — 18%. Среди учениц гимназии в 1905 г. 75% составляли дочери дворян и чиновников. Численность учащихся в обеих гимназиях была сравнительно невелика. В 1912 г., например, она составляла немногим более 700 человек. Не все ученики оканчивали полный курс гимназий. Так, с 1861 по 1901 г. общее число учащихся обеих гимназий составило около 7 тыс., а окончило эти учебные заведения всего 926 человек, или немногим более 13%. После четырех-пяти лет учебы многие юноши пополняли ряды местного чиновничества, а девушки — кадры учителей начальных школ. Во второй половине XIX — начале XX в. в Петрозаводской мужской гимназии учились будущие выдающиеся деятели русской науки и культуры: художник В. Д. Поленов, академик-языковед Ф. Ф. Фортунатов, профессор-геолог В. М. Тимофеев, актер Н. Н. Ходотов.

В пореформенные десятилетия в крае неуклонно росла численность и повышалась общественная роль местной интеллигенции. Накануне революции 1917 г. ее ряды насчитывали 2,8 тыс. человек. Примерно треть из них составляли священнослужители, среди остальной части преобладали учителя, фельдшеры, врачи. В подавляющем большинстве священнослужители являлись выпускниками Олонецкой духовной семинарии, существовавшей в Петрозаводске с 1829 г. Только за период с 1880 по 1918 г. семинарию окончили 804 человека. Среди ее питомцев, в частности, в разное время были такие видные иерархи русской православной церкви, как митрополит Петроградский и Гдовский Вениамин, репрессированный в 1922 г. и ныне канонизированный; митрополит Ленинградский и Новгородский с 1945 по 1955 г. Григорий (Н. Чуков), в 1911-1918 гг. занимавший пост ректора духовной семинарии и председателя Олонецкого губернского епархиального училищного совета; профессор Петербургской духовной академии и редактор журнала «Христианское чтение» в 1880-1890 гг. И. Е. Троицкий.

В создании учительских и медицинских кадров главная роль принадлежала Олонецкому земству. По его инициативе в 1868 г. в уездном городе Вытегре, входившем тогда в состав Олонецкой губернии, была открыта учительская семинария. До 1893 г., когда семинария по решению Министерства народного просвещения была закрыта, она выпустила около 350 учителей для школ губернии. В 1897 г. в Петрозаводске открылись двухгодичные учительские курсы, преобразованные в 1903 г. в мужскую учительскую семинарию, выпускавшую ежегодно 25-30 учителей. До 1918 г. семинария подготовила около 400 педагогов для начальных школ Олонецкой и Выборгской губерний. В 1905 г. в Петрозаводске начали работать двухгодичные женские учительские курсы, выпускавшие до 20 учительниц в год. Подавляющее большинство (не менее 80%) учащихся учительских семинарий и курсов составляли выходцы из крестьян и мещан. Помимо выпускников этих учебных заведений кадры учителей народных школ Карелии в значительной мере пополнялись за счет окончивших женское епархиальное училище (открыто в 1858 г. в Каргополе, в 1874 г. переведено в Петрозаводск), женскую гимназию, а также части питомцев духовной семинарии, избиравших светскую карьеру. Последние по своему происхождению принадлежали в основном к духовенству, чиновничеству, мелкой городской буржуазии. К 1917 г. на территории края насчитывалось около 700 учителей, из них более 500 работало в начальных, 120 — в различных средних учебных заведениях, находившихся в Петрозаводске. Подавляющее большинство преподавателей средних школ имели высшее образование.