Образование. Если в XVIII в. общий уровень образования, особенно на Левобережье, был предметом гордости украинцев, то в XIX в. он стал одним из серьезнейших их изъянов. Масштабы этой катастрофической деградации иллюстрирует следующий факт: если в 1768 г. в трех крупнейших уездах Черниговской губернии одна начальная школа приходилась на 746 жителей, то в 1876 г.— уже на 6750. Главной причиной такого упадка было распространение на территории Украины крепостного права: часть правительства и большинство дворянства были убеждены в том, что крепостные не нуждаются в образовании. Начальные школы, существовавшие в начале XIX в., почти полностью были церковно-приходскими и зависели от пожертвований бедного крестьянства.
Ситуация несколько улучшилась после освобождения крестьян (1861 г.), особенно в 1870-е годы, когда заботу об общем образовании взяли на себя земства. Земские школьные комитеты, довольно часто состоящие из людей прогрессивных взглядов, обеспечивали 85 % бюджета школ, расширяли строительство новых школьных помещений, заботились о повышении уровня преподавания и вместо традиционной зубрежки религиозных текстов вводили в школьные программы такие предметы, как математика, история и география.
Заметно поднялся уровень учительства, среди которого было много университетских студентов-идеалистов. Тем не менее проблемы оставались, и очень серьезные. Образование не было обязательным, поэтому почти две трети крестьян посылали детей не в школу, а в поле — работать. Несмотря на неоднократные обращения земств, учителей и выдающихся педагогов, правительство отказывалось разрешить использование украинского языка в начальных школах, ставя таким образом украинских учеников в исключительно невыгодное положение. Наконец, на Правобережье, где земств не было вплоть до 1911 г., улучшения в просвещении были просто мизерными и образовательный уровень здесь был самым низким в европейской части России. Конечно, уровень грамотности в Украине был неодинаков: на рубеже XIX— XX вв. среди сельского населения он в среднем равнялся 20 %, в городах достигал 50 %, а среди рабочих Киева и Харькова — 60 %.
Ощутимые положительные сдвиги произошли в области среднего образования, система которого складывалась в основном из гимназий. Существовало два типа гимназий — с семилетним сроком обучения и с четырех-пятилетним (так называемые прогимназии). Гимназии давали классическое гуманитарное образование, в них обязательно преподавались латынь, греческий язык, логика, современные европейские языки. Кроме них, система среднего образования включала реальные училища, где упор делался на преподавании точных и естественных наук. В 1870 г. были официально разрешены женские гимназии, в последних классах которых можно было получить звание учителя. Почти в каждом губернском и даже уездном центре действовали гимназии или реальные училища, к 1890 г. их насчитывалось в Украине 129. Однако и при таком росте потребность в них явно не удовлетворялась. Например, в Киевской губернии одна гимназия приходилась на 560 тыс. жителей.
В 1865 г. к двум университетам Украины — Киевскому и Харьковскому — добавился еще один — Новороссийский (в Одессе). Общее количество студентов в них возросло с 1,2 тыс. в 1865 г. до более 4 тыс. в 1890-е годы. Ощутимые изменения произошли и в социальном составе студенчества: если в 1865 г. более 71 % составляли дети дворян, то к 1890-м годам свыше 60 % — дети священников, мещан и купечества. В 1878 г. доступ к университетскому образованию наконец получили женщины.
В последние десятилетия XIX в. в жизни университетов Украины, имевших довольно высокую репутацию, огромную роль играли не только академические, но и политические проблемы, нередко взаимно переплетавшиеся. Правительство, обеспокоенное тем, что университеты превращаются в настоящие питомники радикалов, в 1884 г. жестко ограничило их автономию, а студенческие акции протеста еще больше накалили ситуацию. После 1905 г. украинские студенты развернули кампанию за введение украиноведческих дисциплин на университетском уровне. К 1908 г. им удалось добиться некоторых успехов: в Одессе и Харькове стали читаться курсы украинского языка и истории. В то же время руководство Киевского университета, известное своей консервативностью, упорно отказывалось идти навстречу требованиям украинцев. Когда же империю охватила послереволюционная реакция, украинские курсы в Харькове и Одессе были ликвидированы.
Научные достижения. Интеллигенция Российской империи, вдохновленная, с одной стороны, блестящими научными открытиями начала XIX в., а с другой — отказавшаяся от эмоциональности романтизма и туманной метафизики идеализма, обратилась в конце столетия к позитивизму, обещавшему дать конкретные и достоверные данные о природе физических и социальных явлений. Развитие этого направления поощрялось самой системой организации вузовской науки, где основной упор делался на развитие практических, лабораторных исследований, объединявших силы преподавателей и студентов для разрешения научных проблем. Особенно наглядно это сказывалось в области естественных и точных наук — химии, физики, геологии, ботаники, биологии и математики. Еще одной причиной роста популярности этого цикла наук (в отличие от гуманитарных и социальных дисциплин) была их идеологическая нейтральность, что уберегало исследователей от конфликтов такого рода с правительством.
Некоторые ученые, работавшие в Украине в это время, достигли всероссийской и даже европейской известности. Это были основатель киевской школы теоретической физики Н. Умов; харьковский математик А. Ляпунов; Н. Бекетов — химик-новатор из Харьковского университета; эмбриолог А. Ковалевский, работами которого восхищался Чарлз Дарвин; И. Мечников, основавший в 1886 г. вместе с Н. Гамалеей в Одессе первую в империи микробиологическую лабораторию. Хотя среди ведущих ученых Украины и было несколько украинцев, все же непропорционально большую часть здесь составляли русские. В определенной степени это объясняется перевесом русских в университетских городах и их преимуществами в получении высшего образования.
Украинцы, правда, добились более значительных успехов в гуманитарных науках. Среди историков, изучавших прошлое Украины как самостоятельное целое, а не часть русской истории, наиболее известным был талантливый, энергичный и многосторонний ученый Володимир Антонович; одним из многих его прославленных учеников был Михайло Грушевский. Среди других известных историков Украины следует назвать Олександра Лазаревского, Александру Ефименко (русскую по происхождению) и Дмитра Багалия. Даже такие русские историки в Украине, как Геннадий Карпов и Михаил Владимирский-Буданов, уделяли много внимания истории земли, на которой они жили, хотя (как и следовало ожидать) их интерпретации резко отличались от подходов их украинских коллег. К выдающимся украинским ученым в других сферах знания относятся специалист в области права Олександр Кистякивский, экономисты Николай Бунге и Михаил Туган-Барановский, востоковед Агатангел Крымский и лингвист Олександр Потебня.
Большим подспорьем в деятельности ученых Украины были многочисленные научные общества, комиссии, журналы, а также библиотеки и архивы, появившиеся после 1861 г. «Временная комиссия для разбора древних актов», просуществовавшая с 1843 по 1917 г. (название ее менялось), которую более 10 лет возглавлял неутомимый В. Антонович, опубликовала десятки томов документов, касавшихся прошлого Украины. С 1873 г. изучением украинской истории начало заниматься Общество Нестора-Летописца, а в 1882 г. украинофилы из «Старой громады» основали русскоязычный журнал «Киевская старина», специализировавшийся на украинистике. После революции 1905 г. начало работу «Київське наукове товариство», открыто заявившее о своих намерениях развивать исследования в различных областях знания, опираясь на украинский язык. Количество его членов быстро росло: с 54 в 1907 г. до 98 в 1912 и до 161 в 1916 г. В то же время правительству все еще удавалось ограничивать появление украинской книжной продукции. В результате из 5283 книг, вышедших в Украине в 1913 г., только 176 были на украинском языке.