八国联军侵华战争以后，为了挽救统治危机，清政府被迫改变策略，大力倡导“新政”。当时，不仅朝廷大员，就连民间舆论也普遍认为：欲变革首先在于启迪民智，也就是从兴学校、励游学等近代教育事业的创办入手。在清末的浙江新政中，成果最为显著的就是兴学育才。这一方面得益于浙江历来有着较好的教育基础和人文环境；另一方面是因为《辛丑条约》签订以后，在国家危机重重的形式下，浙江历届当政者基本上都认识到发展近代教育以提高国民的科学文化素质的必要性与迫切性，因此对兴办近代教育的活动都比较积极。

1901年9月14日，清廷颁布兴学诏，在全国推行新教育政策。浙江巡抚任道镕以求是书院改为大学堂，以杭州养正书塾改为杭州府中学堂，以钱塘、仁和的崇文、紫阳两书院改为两县小学堂，预备将全省学堂以此为标准划齐，建立起大、中、小学堂三级新教育体制。同时鼓励民间士绅捐建学堂，实行官府与民间绅富双轨办学的体制。

清末十年，浙江城乡中小学堂纷纷创设。据统计，晚清浙江捐款办学千元以上的有19人，人数居全国第二，而所捐款额居全国第一。1903年，浙江新创办各类新式学堂125所。1905年，延续了千年的科举制度被废除，有力地刺激了近代教育的进一步扩张。到1911年，全省共有新式学堂2523所，原定的30所中学堂已一律办齐，推广初等小学已基本实现，推广高等小学的工作正在进行，还计划在现有千余所小学基础上，六年内再在全省增设2000所小学堂。1901年求是书院改名浙江求是大学堂。1902年适应新教育体制改称浙江大学堂。1903年复更名为浙江高等学堂。学堂注重实学，特别重视西学的传习，造就出浙江第一批具有近代科学文化知识的新型人才，如邵飘萍、陈独秀、许寿裳、蒋方震，在中国近代高等教育史上占有显著的地位。一个高等、中等、小学三级学制，布局比较合理的近代教育体系正在浙江建成。

与此同时，浙江省当局还对出国留学采取了积极的鼓励政策，新政活动对各类新型人才需求的刺激使得出国留学者急剧增加。日本与中国文化相近、路途不远、费用较省，日本迅速走上富国强兵道路的经验引起国人关注。因此，赴日留学的浙江青年学生人数增长很快，1901年为39人，1903年共154人，1904年达到191人。1905年，因各地兴办新式学堂缺乏合格的师资，由省学务处从各属举贡监生中选取稍通普通学和外国语者100人，前往日本学习完全师范，学习期限3年，回国后派往各学堂任教师。这是当时规模最大的一次派遣留学生活动，史称“百名师范”。此外，为满足新政所需，浙江省当局还根据本省需要有计划地选派了法政、铁路工程技术等专业的学生留学日本。

为适应近代教育在速度上和规模上前所未有的发展，缓解合格师资的缺口，1908年5月，浙江省当局将贡院旧址改建为浙江省官立两级师范学堂，并饬令各府均应设立一所初级师范学堂，各州县则设立师范传习所。至年底全省初级师范学堂达到26所，在校学生1834人。同时对旧塾师进行改造，通令各私塾课程一律与普通小学一致。再加上陆续回国服务的留日师范生，师资力量基本赶上满足了学堂扩张的需求。