唐帝国灭亡后，中国进入分崩离析、兵祸连年的五代十国时期。这一时期，今天的甘肃全境分属几个割据政权，酒泉以西为归义军政权所管辖，张掖地区为甘州回鹘政权所掌控，武威一带为凉州蕃汉奴隶主政权所占据，兰州及其以东的大部分地区则先后为后梁、后唐、后晋、后汉、后周所控制，由于朝代更替频繁，战事不断，各王朝虽因培养人才及政治形势的需要对教育有所重视，发展程度却十分有限。960年，后周大将赵匡胤发动兵变，建立了宋朝，初步结束了五代十国分裂割据的局面，但由于国力较弱，并未恢复唐代的版图，即使北宋的全盛时期，对甘肃的管辖也只限于兰州、临洮、岷县以东的陇东、陇中、陇南、甘南地区，河西地区则为西夏政权所控制。而到了南宋时期，甘肃大部陷入金朝，仅有今天的宕昌、西和、两当、徽县、武都、康县、文县等地为南宋利州西路管辖。两宋的三百多年间，甘肃境内为宋、西夏、金所割据，因而这一时期甘肃教育的发展很不平衡，并且充分反映了各民族大融合的特点。
　　北宋建立后，统治阶级鉴于唐末五代武人专权的教训，实施抑武重文的治国方略，通过放宽身份品级限制的大规模的科举方式选拔官员，由此促进了教育的快速发展，尤其是庆历、熙宁、崇宁时期的三次大的兴学运动，对学校制度进行了改革，不仅使“学校殆遍天下”，而且使地方学校的管理也日趋完善。国子监作为中央教育行政机构，总揽全国学校，除开设经学外，还有律学、武学、算学、书学、画学、医学等；地方官学有路、州、军、监、县各级。据《重修镇原县志》记载，该县《宋辟雍诏碑》中云：“元符二年诏，诸州教授者，依太学三舍法。崇宁元年诏天下兴学，作辟雍于都城南。镇原有学宫自是始。”为保证学校经费，宋代还立有“学田”制度。《阶州直隶州续志》记述：“宋景耀（应为景祐）二年六月壬子许，阶州（今武都）立学，仍给田五顷。熙宁四年三月庚寅诏诸路置学官，州给田十顷为学食，原有学田不及者益之，多者听如故。仍置小学教授，凡在学有职事，以学食优定请给。”这些史实都说明，北宋时期甘肃地区的学校教育已经具备了相当的规模，而且有了包括经费保障在内的管理规范。赐学校以学田，目的在于保证学校能够正常发展，而不受其他变故影响，这在中国教育史上是一个创举。
　　北宋时期，甘肃河陇地区的居民成分发生了很大的变化，统治者为了达到河陇边境安定的目的，对西北少数民族实行招抚的同时，对这些地方的教育政策也进行了改革，借助设立蕃学，对吐蕃及其他民族的子弟进行传统文化教育，加强民族间的融合和文化交流。北宋在甘肃地区开设“蕃学”，最早始于庆历年间第一次兴学运动期间，大规模兴办则在熙宁年间。熙宁时期宋神宗重用王安石进行变法，除对各项政治经济的改革以及把经略河湟、牵制西夏看成是变法的重要战略任务外，还把兴学办教育列为一项文化措施，在今天水、平凉、临洮、临夏、岷县、环县等地，都设立“蕃学”，招收蕃族富家子弟就读。熙宁四年，在今甘肃东南部除设置学官教导诸生外，且由州拨给学田十顷，以保证学费使用。熙宁五年秦凤路缘边安抚司建议“通远军（今陇西）宜建学”，得到政府允可。同年，“种世衡在环州（今环县）建学，令蕃官子弟入学”。熙宁六年“熙河路经略司言，熙州（今临洮）西罗城已置蕃学，晓谕蕃官子弟入学”。熙宁七年，在岷州“许建州学”。熙宁八年，河州知州鲜于师中置蕃学，“教蕃酋子弟，赐田十顷，岁给钱千缗。”蕃学的性质属地方官学，由政府兴办，一切蕃家子弟入校学习费用也由政府资助，主要目的在于配合军事、政治措施加强对这一地区的控制。
　　北宋对河陇地区教育的重视不仅仅反映在开设蕃学和经费保障方面，在科举方面也有所体现。出于对“西北人才多不在选”的考虑，宋王朝不但在政策上放宽，允许蕃族士子可以参加各级考试外，还专门修定蕃区考试章程，实行蕃汉有别的录取办法，对蕃族士子予以照顾。熙宁六年，“诏熙河路举人不以户贯年限听取，应熙州以五人，河、洮、岷州各以三人为解额”。熙宁八年，河州蕃学设置后，“增解进士为五人额”，而且蕃族士子参加“贡院考试不中格，宜依特奏名人例就试”。在这一优惠政策下，宋代甘肃共举进士38人。当然，在科举考试中，无论宋初抑或三次兴学，均以儒学的经书为纲，蕃学出身的少数民族子弟亦不例外，反映出宋王朝对蕃族“全以中国法教驭之”的根本目的。
　　两宋时期，甘肃地区的蕃学在保证边境安宁、维系文化氛围、提高民族素质等方面起到了积极作用。而以经学为主要教学内容的“蕃学”，使吐蕃游牧文明与中原农耕文明开始了较大程度的正面接触，客观上促进了藏汉民族间的文化交流。同时，为少数民族学生开设专门学校的做法，又丰富了中国传统教育的办学模式，这是中国教育体系由单一向多元演变的一大创举，也是甘肃教育史上的新现象。