Rio de Janeiro beherbergt zahlreiche Universitäten, Hoch- und Fachschulen, Forschungsinstitute und Bibliotheken. Zu den führenden Bildungsstätten gehören die Bundesuniversität (eröffnet 1920), die Universität des Bundesstaates Rio de Janeiro (1950) und die Bischöfliche Katholische Universität (1941). Des Weiteren befinden sich in der Stadt das Nationalarchiv und die Nationalbibliothek.
Das Schuljahr in Rio de Janeiro und ganz Brasilien beginnt Anfang Februar und endet Mitte Dezember. Im ganzen Monat Juli sind Winterferien. Die Grundschulausbildung ist kostenfrei und obligatorisch. Schulpflicht besteht zwischen dem siebenten und fünfzehnten Lebensjahr. Viele der Schüler beenden ihre Ausbildung nicht, da sie schon vorher arbeiten müssen, um sich mit dem erworbenen Geld ihren Lebensunterhalt zu verdienen. So können über zehn Prozent der Erwachsenen in Rio de Janeiro weder lesen noch schreiben. Durch Abendschulen für die arbeitenden Kinder und Fernkurse über Rundfunk und Fernsehen konnten einige Erfolge in der Alphabetisierung erzielt werden.
Die Bildung wird über öffentliche wie auch über private Institutionen vermittelt. Sie gliedern sich in die Bereiche der Vor- und Grundschule, Sekundarschule (Mittel- und höhere Schule) sowie die Universität (mit der Möglichkeit von Studiengängen für Postgraduierte). Auf Grund der hohen Zahl an Studienplatzbewerbern verlangen öffentliche wie auch private Hochschulen eine Aufnahmeprüfung (Vestibular). Nach dem erfolgreichen Abschluss des Studiums wird dem Absolventen der akademische Grad eines Bachelor verliehen.