Die wichtigste Universität im Großraum Phoenix ist die in Tempe gelegene Arizona State University, die im Bezug auf Studentenzahlen größte Universität der USA. Im August 2006 eröffnet die ASU einen Campus in der Innenstadt von Phoenix.
Die medizinische Fakultät der in Tucson beheimateten University of Arizona hat eine Außenstelle in Phoenix, welche bis 2007 stark ausgebaut wird. Die Studenten werden dann die meisten medizinischen Klassen auf dem neuen Campus in der Innenstadt belegen können. Ebenso bietet die wirtschaftswissenschaftliche Fakultät der University of Arizona, das Eller College of Management einen executive MBA in Phoenix an.
Zusätzlich zu den Außenstellen der zwei wichtigsten staatlichen Universitäten Arizonas, hat im Stadtbereich von Phoenix die größte private Universität der USA, die University of Phoenix ihren Sitz.
In Großraum Phoenix gibt es 10 Community Colleges.