Якщо у ХІХ ст. відбувалося становлення української національної культури та її входження у світовий культурний процес, то на початку ХХ ст. українська культура утверджується як культура світового рівня. Культурний процес в українських землях в цей період стимулювався соціально – економічною модернізацією, активізацією суспільно – політичного життя і національно – визвольного руху, все глибшим проникненням національних ідей в народні маси і утвердженням національної самосвідомості українців. Великі соціальні потрясіння, якими ознаменувався початок ХХ ст., позначилися на культурному житті, обумовивши його особливості, збагативши духовне життя чималим досвідом.
Важливим чинником пожвавлення культурного життя став розвиток освіти. У зв’язку подальшим зростанням потреби в письменних людях і спеціалістах, під впливом революційного руху в Наддніпрянщині мережа початкових шкіл та середніх навчальних закладів, а також учнів у них збільшувалися. Так, протягом 1897 – 1911 рр. кількість початкових шкіл зросла з 13570 до 18719. У 1914 – 1915 рр. в Україні було 26 тис. загальноосвітніх шкіл і понад 60 професійно – технічних училищ, у яких навчалося відповідно 12,5 тис. та 5 тис. чоловік. Однак все це далеко не задовольняло потреб населення в освіті: близько 70 % його не вміло читати і писати, обсяг і рівень знань набагато відставали від вимог часу, царизм так і не дав дозволу на впровадження навчання у школах рідною мовою.
Кількість студентів в університетах на початку ХХ ст. зросла в середньому більш як у два рази. Усього у 1908 – 1910 рр. в університетах України навчалося близько 12,7 тис. чоловік. Однак, уряд обмежив доступ в університети для вихідців з «нижчих» станів, для робітників і селян він залишався практично закритим, на всій території України не було жодного вузу з українською мовою викладання.
Сприятливіші умови для розвитку освіти в українському дусі склалися на західноукраїнських землях. Перед Першою світовою війною у Галичині функціонувало 6 українських державних гімназій. У них, а також у 2510 народних школах українською мовою вчилося 440 тис. дітей. На Буковині у 1911 р. було 216 українських народних шкіл, діяли україномовна державна гімназія та семирічна для дівчат. Доступною лише для не багатьох залишалася вища школа на західноукраїнських землях. Так, у 1911 – 1912 навчальному році у Львівському університеті було 5271 студентів, частка українців серед яких становила 21 %. У Львові значного розмаху набув рух за відкриття окремого українського університету. На знак протесту проти гальмування цієї справи 600 українських студентів Львівського університету у 1901 р. організовано залишили навчання.
Початок ХХ ст. позначений подальшим розвитком науки в Україні. Багатогранну діяльність проводили наукові товариства. Розгортає свою діяльність Наукове товариство імені Т. Г. Шевченка у Львові (НТШ), яке фактично перетворилося в академію наук. Очолюване М. Грушевським, НТШ згуртувало навколо себе найбільш відомих науковців України – А. Кримського, Б. Грінченка, В. Гнатюка, І. Франка, К. Студинського та інших. Їхні праці друкувалися у «Записках математично – природничої і лікарської секції», «Етнографічному збірнику» та інших виданнях товариства. У 1907 р. за ініціативою М. Грушевського на зразок НТШ створено Українське наукове товариство у Києві, яке видає свої наукові записки та збірники, популярні видання.
Не тільки вітчизняну, але й світову науку збагатили талановиті вчені, які працювали в Україні. Великий внесок у розвиток математики зробили професори, академіки В. Стеклов, Д. Синцов, С. Бернштейн, Д. Граве – засновник Київської алгебраїчної школи, яка досліджувала найважливіший розділ алгебри – теорію груп. Для розвитку фізики і радіофізики багато зробив професор Харківського університету Д. Рожанський – основоположник Харківської школи радіофізики. Розробкою проблем молекулярної фізики і термодинаміки у Львівському університеті займався М. Смолуховський, який своїми працями створив основу для молекулярно – кінетичного обґрунтування другого принципу термодинаміки. Вагомих результатів у фізичній хімії досягнув професор київського університету С. Реформатський. У Львівському університеті питання загальної і фармацевтичної хімії вивчав засновник наукової школи хіміків у Львові Б. Радзішевський, дослідження з фізичної хімії тут проводили С. Толочко, В. Кемула.
Розвиток біології і медицини в Україні пов'язаний з іменами Л. Симиренка та М. Кащенка, які селекціонували та гібридизували рослини, іменем визначного ботаніка – морфолога В. Арнольді – засновника Харківської школи альгологів. Цінні праці професора Київського університету з хімічної фізіології рослин, зокрема процесів дихання і фотосинтезу. Епідеміологи і мікробіологи М. Гамалія, Д. Заболотний, патологоанатом і бактеріолог В. Високович та інші багато зробили для подолання таких тяжких хвороб, як чума, холера, тиф, сказ, туберкульоз тощо.
На поч. ХХ ст. Україна посіла провідне місце в Російській імперії у розвитку повітроплавання. У 1908 р. в Одесі було створено перший в Росії аероклуб, його члени С. Уточкін і С. Єфремов у 1910 р. здійснили перші в Росії польоти на літаку. Військовий льотчик П. Нестеров – член Київського товариства повітроплавання – 27серпня 1913 р. над Сирецьким аеродромом у Києві вперше продемонстрував «мертву петлю».
Активізація суспільно – політичного життя обумовила піднесення суспільних наук. Значний вклад у розвиток історичної науки в Україні внесли В. Іконников, Д. Багалій, В. Барвінський, Д. Яворницький, І. Франко. Вченим із світовим іменем на початку ХХ ст. став М. Грушевський.
Плідною була робота українських вчених і в інших галузях гуманітарних знань. І.Франко, В. Гнатюк, О. Роздольський та інші розгорнули дослідження з українського фольклору, мовознавства й літератури створив видатний вчений – філолог, сходознавець, історик А. Кримський. Значною подією в розвитку українського мовознавства було видання в 1909 р. Українсько – російського словника В. Дубровського та в 1907 – 1909 рр. Словника української мови за редакцією Б. Грінченка. Дослідженнями історії української культури займався професор Київського університету В. Перетц та його учень І. Огієнко.
