唐宋时期，在府、县设府学与县学，由官府举办与管辖；元代，增设县一级学校；直至明、清时期，仍然沿袭，构建成府、州、县三级由官府举办的县学。三明境域仅有县学。唐武德七年（624），沙县最早创办县学，设县西天王寺。宋代是三明市各县办县学最活跃的时期，有6个县办起县学：建宁县学，在宋开宝元年（968）创办于县治之南；宋天圣元年（1023）徙于县治之西；宋嘉祐元年（1056）复迁县治之南旧址（今实验小学）。明洪武年间，有廪生21人，增生20人，另有若干附学生。宋庆历三年（1043），将乐县学创建于卞山之麓，与孔庙合一，故称庙学。明嘉靖年间有廪膳生20名，增广生20名，附学生不限额，在校生徒达60名。清光绪三十年（1904），县学举行最后一次岁试，文生、武生各取50名。尤溪县学，于宋庆历二年（1042）始建在宣化坊；后知县宋咸徙迁于县治东南隅，选弟子数十人，亲自教导；清乾隆五十八年（1793），由知县童楫复迁于宣化坊，修葺一新。清流县学，宋元符元年（1098）即建县当年，由知县刘叙建于城南雷氏祠。明宣德元年（1426）有廪膳生员20名、增广生员20名，附学生员15名；武生岁试录取15名，共计70名。经费除县廪拨给外，尚有学田租谷，年收租谷米1704石，铜钱6265小文。宁化县学，宋建炎三年（1129）由知县施禔建于城内正东门。泰宁县学，南宋庆元年间（1195～1200）知县赵时馆建于城西峰之南。
永安、归化（明溪）、大田等县，虽建县较晚，但建县不久，即指定专人筹建县学。永安县于明景泰三年（1452）建县，明景泰六年（1455）即委通判杨季琦建儒学，“鸠工聚材，经画规制，首建学校”，至明天顺元年（1457）建成。明成化六年（1470），置归化县，后改明溪县。建县第二年（1471），知县郭润即在城西旧驿站前兴建儒学；清康熙十一年（1671），知县黄易又申请将县学改建于龙湖杨氏旧宅。大田县明嘉靖十四年（1535）建县，两年后县学即建于县城内凤凰山下。
县学设有学官，既是当地教育行政长官，又是县学教师，官师合一。宋咸淳四年（1268）沙县儒学设学正、学录、学直各1员。元至正元年（1341），建宁县学始设教谕，张元善是该县元代最早的教谕。张惠甫，宁化人，明经举，是洪武间宁化县最早的教谕。明制，县设教谕1员，训导2员。明洪武十六年（1393）建宁县始设教谕署、训导署。清制设教谕1员，训导1员。清康熙四年（1665）各县相继撤去训导，直至康熙二十二年（1683）。
教谕为正职，掌文庙祭祀，教育所属生员。训导为副职，协助教谕。清光绪三十年（1904）科举既停，教谕、训导均裁。光绪三十三年（1907）教谕署、训导署合并为儒学署，旋又改为劝学所。
学宫一般设在城内，唯归化县（今明溪县）学宫始设在县东二十里龙湖。学宫历经迁徙、修葺、扩建，逐步形成规模庞大的建筑群。学宫的规模以大成殿即圣庙为中心，东西有义路、礼门，进门后中进依次为名宦、乡贤二祠；东西二庑、明伦堂、学宫住宅以及泮池、宫墙等建筑具备。沙县学宫面积近万平方米，而清流学宫，被称为“弹丸”，各县学宫规模大小不一。而后学宫大都破落不堪。沙县邓肃《重修儒学记》载：“昔日青衿接迹，弦歌鼎沸之地，今则败椽老屋，号风泣露，使人过之，凄然若置墓间。”兴衰鸿迹，可见一斑。
县儒学分童生、生员两种，均须参加考试，按限定名额录取，考取的生员由官府供给饮食称“廪膳”，故称“廪膳生员”。县学名额各县相差无几。廪膳生员每月廪米6斗，清代改斗为银四两，各县廪生名额为20名。沙县20名，共廪银157两8钱6分，每人平均实领2两8钱9分。增额的称为增广生员或附生。增广生员每县为20名或15名，少的为8名。清咸丰年间（1851～1861），沙县开始有捐输钱粮取得入学资格的，但仅限额文武童生各6名。
清代之前，在县学就读的称生员，如考不上举人，则终生为生员，亦称童生。明清时，凡应考生员之试者，不论年龄大小，亦称儒生或童生。教材以四书五经、《通鉴纲目》、《大学衍义》、《历代名臣奏议》、《文章正宗》和历代科举的“八股文”范文为基本教材。生员一般不集中上课，以自学为主，但按月于朔望日（初一、十五）由学官进行考课。明清时期实行月考、季考，考课成绩多次不佳者则按规定逐出学宫，但后来多成为具文。县学多有藏书，明代宁化县学藏书有《文献通考》、《班马异同》、《大明会典》、《大明一统志》、《武经总要》、《十七史详节》、《大学衍义补》、《大成礼乐通纂》等。
射圃，是文武兼备的教育场所。按古制设于县学宫。古代著名教育家朱熹知漳州时，经常率生员到射圃学射，明代诏令儒学讲读文书后，“教学生习圃中、观周旋、揖让之文仪。有司间暇与学官一体学射。凡射式、射器、射职、射位，俱载仪注（礼仪制度）”。独清流县射圃不设于学宫内，而设在县西社稷坛右，后改为九龙驿。《清流县志》记载：“夫学之有射圃，非日不忘武备也，盖将以养德焉。”又曰“射似乎君子。是亦人才、风化之所由升降也。”建宁县于明洪武三年（1370）建圃于北门，供生员每日课后练习射箭，并定每月初一、十五教练，明嘉靖十一年（1532）该圃被焚。明嘉靖九年（1530）泰宁县在西郊教场设射圃，每日教生员习射。明兵部尚书李春烨和监察御史江日彩的雄才武略，都受其影响。沙县射圃旧在和仁坊，明弘治年间（1488～1496）移建于学宫戟门之左。沙县的罗英笏和大田的林宜春，均曾先后登武进士、探花及第，与在射圃习武影响有关。但射圃武学兴废无常，远不如文学之正常。