Menurut perangkaan kerajaan, Kuala Lumpur mencapai kadar celik huruf sebanyak 97.5% pada tahun 2000, iaitu yang tertinggi di kalangan semua negeri dan wilayah di Malaysia.[108]

Di Kuala Lumpur sahaja, terdapat 13 insititusi pendidikan tinggi, 79 sekolah menengah, 155 sekolah rendah dan 136 tadika.[109]

Terdapat beberapa buah institusi terkemuka di ibu kota yang sudah wujud sejak seabad lebih, seperti SMK Victoria (1893); Methodist Girls' School (1896); Methodist Boys' School (1897); Convent Bukit Nanas (1899) dan Institusi St. John (1904),SMK Convent Jalan Peel atau dikenali sebagai Convent Peel Road"CPR"(1943)

Di Kuala Lumpur juga bertempatnya Universiti Malaya selaku universiti tertua di Malaysia semenjak kemerdekaan negara, iaitu pada tahun 1962.[110] Antara universiti-universiti lain yang terletak di Kuala Lumpur termasuk Universiti UCSI, Universiti Perubatan Antarabangsa, Universiti Terbuka Malaysia, Universiti Kuala Lumpur, Universiti Terbuka Wawasan dan kampus cawangan Universiti Kebangsaan Malaysia dan Universiti Teknologi Malaysia.

Universiti Pertahanan Nasional Malaysia terletak di Pangkalan Tentera Sungai Besi, di bahagian selatan Kuala Lumpur, ditubuhkan sebagai pusat pengajian ketenteraan dan teknologi pertahanan utama di negara.[111]