（2）近代教育的演进
清光绪二十七年（1901年）八月，清廷下诏“着各省所有书院，于省城均改设大学堂，各府及直隶州均改设中学堂，各州、县均改设小学堂，并多设蒙养学堂”。光绪三十一年（1905年）陕甘总督府饬令各厅、州、县就原有书院改设为学堂。兰州五泉书院改为兰州府中学堂，为兰州较早的一所普通中学。1912年实行南京临时政府颁布的“壬子癸丑学制”，将原甘肃文高等学堂改为全省中学堂，次年又改名为甘肃省立第一中学校，并将兰州府中学堂并入，为四年制普通中学。1920年春，英国传教士任守谦在兰州南门外今中林路设立华英中学（今兰州市盲聋哑学校址），1925年冬改为金城中学，1927年春停办。
抗日战争期间，一些中学也西迁来兰。1938年，北平私立西北中学兰州分校成立，孙绳武兼校长。校舍在小西湖，有三个初中班。次年春，增办一期简师班。1940年8月，留美博士赵元贞为纪念其老师刘尔炘（号果斋），由兰州市的全陇希社、兴文社等八社团在府文庙创办了私立的志果中学（今兰州二中前身）。1950年8月，在原兰州女子初级职业学校的基础上，筹建甘肃省立兰州女子中学，校长为沈滋兰。抗战胜利后，甘肃省教育厅对中学采取限制数量发展的方针，只有1949年春，由皋兰兴文社在兰州城关中华路设立私立兰州兴文中学，开始招生。到1949年8月兰州解放前，城区有中学10所，在校生2967名，教职员工297名。
兰州解放后，兰州市军管会根据“维持现状，逐步改造”的方针，陆续接管公立中学合校，校名为兰州实验中学。次年8月，西北教育部令，将兰州实验中学改隶西北师院，复更名为西北师范学院附属中学。兰州市立中学改为兰州市第一初级中学。1952年甘肃省文教厅相继接办私立中学。接办后，私立西北中学正式改为公立，定名为兰州西北中学；私立陇右中学定名为兰州市第二初级中学；私立兴文中学并入志果中学，更名兰州私立建国中学，1953年改为公立，定名甘肃省兰州第二中学；原私立兰山中学并入兰州兰州中学后，省立兰州中学改名为甘肃省兰州第一中学。
“文革”期间，撤并农职中学及中等专业（技术）学校，造成普通中学的畸形发展。1978年以后，中学教育经过拨乱反正，逐步走上正常发展的轨道。改革开放以来，国家确定“科教兴国”战略，普及城乡九年义务教育，发展高中和职业教育，提高了学校的教育质量。1990年兰州市的普通中学发展到205所，其中省属5所、市属28所、县（区）属113所、其他部门所属59所，在校学生132955人。由于全社会倡导尊师重教，兰州市的教育事业得到空前发展，并进入全盛时期，2008年，市属中学44所，教职员工5467人，其中专任教师4580人。
清末，兰州府中学堂的教学实施班级授课制，课程有修身、读经、讲经、国文、算学、历史、地理、外语、体操等，由教师详细讲解，学生死记硬背。民国初年，传入了西式的“五段教学法”（预备、提示、比较、总结、应用）、“三段教学法”（预备、提示、应用）、实验教学法，但较少采用，中学的教学依然是注入式的讲演法和讲述法。解放后，为贯彻理论与实践相一致的原则，中学教育开始改革教学内容，面向社会生产和生活实际，加强对学生的思想政治教育，要求教师运用民主启发的教学方法，培养学生独立思考能力与学生的主动性和创造性，同时加强课外教学实践活动。2006年，兰州市全面推行初中生综合素质评介工作，改革中考制度，将必考科目由原来的6门压缩为5门，同时将综合素质评价纳入中考考查的范围，作为高中录取的一个条件。
兰州市的中等职业教育则始于清光绪十七年（1891年）兰州电报局设立的电报学堂，有学生10余人，之后职业技术学校正式纳入官方学制。清光绪三十三年（1907年），兰州道彭英甲创办农林学堂和矿务学堂，两校合建于兰州西关以西萃英门旧贡院内，属于中等实业教育，学制为3年，由农工矿局总办兼学堂监督。1913年6月，邓宗与王之佐、李德裕等劝募经费，在兰州南府街（今金塔巷）租赁民房为教室，创办了甘肃第一所女子师范学校，出任校长，以培养小学师资。由于风气未开，“闺阁千金，足不出户”仍旧是当时的一种女子行为规范，家长不愿送女上学。邓宗设法延聘女教员授课，聘女学监管理学生，因无人应聘，就动员夫人梁熙女士担任首任学监；先招收女儿邓春兰、侄女邓春藻、邓春芩入学，以起师范作用。经过这些颇费苦心的措施，终于打消了家长的顾虑，招收了三十多名女学生。1917年经甘肃省议会决议，改这所学校为甘肃省立第一女子师范学校，迁往兰山书院旧址（今兰州三中）。1920年2月，甘肃省教育厅任命邓宗为校长。1917年4月，甘肃省在原农林学堂基础上创办甘肃省立甲种农业学校。同年6月，甘肃测量局在畅家巷原陆军小学堂址开办甘肃测量学校。1923年，教育厅长赵元贞在兰州筹办矿务学校，1927年更名工矿师养成所。到1938年，兰州共有职业学校4所，即，省立兰州农业职业学校、兰州工业职业学校、兰州女子初级职业学校、兰州高级助产职业学校。1942年秋，新西兰友人路易·艾黎为给工业合作运动培养技术和管理人才，在兰州创办培黎学校，实行半工半读，1947年迁往山丹。
新中国成立后，人民政府对兰州市原有职业学校进行接管和整编。1961年，贯彻中央“调整、巩固、充实、提高”的方针，对新建的中等专业学校进行调整。到次年，兰州市中专裁减为8所，1965年兰州市中等专业学校恢复增加到36所，实行半工半读。“文革”开始后，兰州市中等专业学校大部分处于瘫痪、停顿状态。1978年后，中等专业教育的发展才日趋正常。到1990年，兰州市共有中专48所，在校生达17236人。1998年11月，北京人民大会堂管理局从市职校、女子职校、旅游职校、商贸职校选调了12名优秀学生到人民大会堂工作。进入21世纪，兰州市中专学校有所减少，但办学规模、效益却有所提高。2007年，中专学校减少为30所，在校学生增加为48799人。