Lietuvos Didžiojoje Kunigaikštystėje
Pirmieji žinomi lietuviai, kurie studijavo Prahos universitete, aukštąjį mokslą baigė 1389 m.
XV a. pradžioje, kai Lietuvos didysis kunigaikštis ir Lenkijos karalius Jogaila Krokuvos universitetą pertvarkė pagal Paryžiaus Sorbonos universiteto modelį, Lietuvos jaunimas studijavo Krokuvoje.
XV a. pabaigoje Lietuvos didikų vaikai pasiekdavo ir renesansinės Italijos (Romos, Bolonijos) bei kitų šalių universitetus (Tiubingeno, Liuveno, Vitenbergo etc.). 1440-1490 m. į Lietuvą grįžo 40 bakalaurų, 13 magistrų, 2 mokslų daktarai.
Lietuvos aukštojo mokslo ištakos siejamos su Vilniaus universiteto įkūrimu (1579 m.), kuris tapo pirmuoju LDK ir Rytų Europoje.
Prielaidų pirmajam Lietuvos universitetui įsikurti atsirado 1570 m. įsteigus Jėzuitų kolegiją. To meto Lietuvos šviesuomenė suprato aukštosios mokyklos steigimo būtinybę, kai kurie didikai skyrė tam lėšų, ir 1579 m. balandžio 1 d. karaliaus Stepono Batoro privilegija bei tų pačių metų spalio 29 d. popiežiaus Grigaliaus XIII bule buvo įkurta Vilniaus akademija-universitetas (Alma academia et universitas Vilnensis societatis Iesu).
Akademija greitai tapo intelektualiniu Lietuvos centru. Iš pradžių joje buvo tik Teologijos ir Filosofijos fakultetai. 1644 m. įsteigtas Teisės fakultetas. Šios aukštosios mokyklos statusą didino ir prie jos įkurta biblioteka bei spaustuvė. Į universitetą buvo priimami bajorų ir miestiečių vaikai iš visos LDK ir užsienio.
XVI a. pabaigoje universitete dirbo 11-12, XVII a. a. pradžioje 14-15, o įsteigus Teisės ir Medicinos fakultetus - 18 profesorių. Universitete jau 1586 m. mokėsi per 700 studentų, 1597 m. - 800, 1618 m. - 1210.
XVII a. viduryje universitetas pasiekė savo mokslinės veiklos viršūnę. Humanitariniai mokslai - logika, retorika, poetika, literatūros teorijos darbai atitiko to meto tradicinio Europos mokslo reikalavimus.
XVII a. pirmoje pusėje VU profesoriai parengė ir pirmuosius Lietuvoje originalius tiksliųjų mokslų darbus. Tokie mokslininkai ir atradėjai kaip Sarbievijus, Liauksminas, Semenavičius ir kiti tapo ne tik žymiausiais Lietuvos to meto šviesuoliais, bet jų darbas buvo pripažintas ir tarptautiniu mastu.
Vilniaus universitetas vis dėlto nebuvo vienintelis kelias mokslui plisti. Kaip ir ankščiau LDK jaunuomenė mokėsi įvairiuose užsienio valstybių protestantiškuose bei katalikiškuose universitetuose. XVI a. juose mokėsi daugiau kaip 600 studentų iš LDK, XVII a. jų būta per 700. XVI-XVII a. pirmoje pusėje vien Vokietijos didžiuosiuose mokslo ir studijų centruose kaip Vitenbergas, Leipcigas, Frankfurtas, Tiubingenas, Prūsijos - Karaliaučius etc. studijavo 513 asmenų iš Lietuvos (24 % Lenkijos-Lietuvos valstybės mastu).
Mokslo centrais tapdavo ne tik universitetai. Minėtu laikotarpiu didikų, pavyzdžiui, Radvilų, Pliaterių, ir karaliaus dvarai bei vienuolynai buvo svarbūs mokslo židiniai.
Po ekonominės krizės ir karų su Švedija ir Rusija, studijų ir mokslo sistemos posūkis prasidėjo nuo XVIII a. vidurio. Jį lėmė Šviečiamojo amžiaus pedagoginės idėjos. 1773 m. sudaryta bendra Lietuvos ir Lenkijos valstybinė švietimo institucija - Edukacinė komisija - pirmoji švietimo ministerija (vartojant dabartinį terminą) Europoje. Ji sukūrė naują švietimo valdymo sistemą. Lietuvos mokykloms vadovavo Vilniaus universitetas (nuo 1781 m. Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės vyriausioji mokykla).
Edukacinės komisijos pasaulietine dvasia reformuotame Vilniaus universitete greta senųjų akademijos dėstytojų buvusių jėzuitų radosi vis daugiau naujai mąstančių mokslo žmonių, kurie LDK visuomenę susiejo su Europos mokslu. Buvo sukurtos Matematikos, Astronomijos, Medicinos, Architektūros, Tapybos katedros.
Garsiausi Vilniaus universiteto profesoriai - filosofas M. Smigleckis, kurio veikalai „Apie palūkanas“ ir „Logika“ (pastarasis 1618 m. išleistas Ingolštate, o vėliau - 3 kartus Oksforde) išgarsino Vilniaus universitetą Europoje, poetas M. Sarbievijus, retorikas Ž. Liauksminas, jų auklėtiniai - raketinės artilerijos teoretikas K. Semenavičius, pirmosios slavų gramatikos autorius M. Smotrickis, matematikai ir astronomai T. Žebrauskas (1753 m. Vilniuje įkūręs astronominę observatoriją), M. Počobutas, Gamtos istorijos katedros vadovas Ž. E. Žiliberas, G. Forsteris, S. B. Jundzilas ir kt. mokslininkai.
Be Vilniaus akademijos, XVII a. pirmoje pusėje LDK plėtojosi ir neuniversitetinis mokslas. Praktinėms valstybės reikmėms būtini taikomųjų mokslų tyrinėtojai (kartografija, karo inžinerija) būrėsi karaliaus dvare, dirbo išlaikomi magnatų.