全区现有幼儿园166 所（其中民办155所），小学48所（民办1所），初中20所（其中九年一贯制学校5所，民办3所），普高7所（其中民办3所），职高1所，特殊教育学校1所，以及区教师发展中心、区招办、区教学仪器站和瓯海电大（社区学院）等4家直属单位。全区在园幼儿33128人、中小学生76676人；在职公办教职工4678人、在职民办学校（幼儿园）教职工4636人。

全区现有国家、省、市级重点和示范学校31所，省等级幼儿园137所，省义务教育标准化学校58所，市义务教育办学水平等级学校72所（含校区），省普高特色示范学校2所、国家中职改革示范学校1所、市现代化学校10所，市素质教育示范校9所，并拥有教育集团9家。

2001年瓯海创建成为省教育强区，2003年成为省第二批课程改革实验区，2004年普及十五年教育，2005年顺利通过省教育强区复评，2008年成为省级社区教育实验区，2009年被评为省中小学生课外文体活动工程示范区，2010年被教育部授予全国青少年阳光体育运动先进区荣誉称号，同年实现教育强镇全覆盖。2014年通过全国义务教育发展基本均衡区评估；2015年，通过全国中小学校责任督学挂牌督导创新县（市、区）省级评估。2011-2015年瓯海教育连续五年荣获温州市教育科学和谐发展业绩考核一等奖，并在2014年全省教育科学和谐发展业绩考核中受到表彰，教育质量和总体发展水平走在全市前列。目前，瓯海正在积极创建教育现代化区。