Борьба трудящихся в период Революции 1905—07 в России против национального гнета, за демократизацию школ, за преподавание на родном языке привела к увеличению числа начальных, средних и профессиональных учебных заведений с обучением на родном языке. По переписи 1911 на территории Э. насчитывалось 1646 начальных школ с 74,8 тыс. учащихся. В 1916/17 учебном г. было 37 средних учебных заведений разного типа (13 тыс. учащихся) и 32 профессиональных учебных заведения (около 3,4 тыс. у учащихся). В Тартуском университете в 1915 было около 2,8 тыс. студентов, в Тартуском ветеринарном институте — 341 студент. Кроме того, в Тарту действовали частные университетские курсы и высшие женские курсы.
После Октябрьской революции 1917 и установления Советской власти в Э. были приняты меры по демократизации системы образования: школа была отделена от церкви, введено преподавание на родном языке, в Таллине и Тарту для взрослых были созданы народные университеты и вечерние курсы. В период буржуазной Э. (1919—40) буржуазное правительство использовало школу для укрепления своей политической власти и распространения буржуазной идеологии. В 1920 было провозглашено обязательное начальное обучение детей в возрасте 8—16 лет (в 1934 возраст обязательного обучения был понижен с 16 до 14 лет), но фактически не осуществлялось, большая часть детей школьного возраста не заканчивала начальную школу, а 7,4% (по переписи 1934) вообще не посещали школу. Среднее и высшее обучение было платным. Школьная система включала 6-летнюю начальную школу, 5-летние прогимназии, 3-летние гимназии и реальные училища. В 1939/40 учебном году имелось 43 прогимназии, 37 реальных училищ и 45 гимназий (16,6 тыс. учащихся); 177 профессиональных и средних специальных учебных заведений (13 тыс. учащихся); 7 вузов (4,5 тыс. студентов). По переписи 1934, с полным начальным образованием было 52,6% населения, с неполным — 26,2%.
С восстановлением в Э. Советской власти (июль 1940) народное образование начало развиваться в новом направлении. Все учебные заведения стали государственными, установлено бесплатное обучение для детей трудящихся, начались коренная перестройка учебных планов и программ и переход к 7-летнему обязательному обучению. Создание новой системы народного образования было прервано немецко-фашистской оккупацией 1941—44.
После освобождения Э. началась большая работа по восстановлению советской школы. Продолжено обязательное 7-летнее обучение, в 1960/61 учебный год начался переход к обязательному 8-летнему обучению. В 1966 начался переход ко всеобщему среднему образованию.
Большое развитие получила сеть дошкольных учреждений. В 1977 в 707 дошкольных учреждениях воспитывалось около 77,3 тыс. детей. В 1977/78 учебном году в 602 общеобразовательных школах обучалось 214,9 тыс. учащихся, в 34 профессионально-технических учебных заведениях около 13,5 тыс. учащихся, в 38 средних специальных учебных заведениях — 24 8 тыс. учащихся. Увеличилось число внешкольных учреждений. В 1978 функционировало 19 дворцов и домов пионеров, 2 станции юных техников, 3 станции юных натуралистов, 57 детских и юношеских спорт, школ, республиканский клуб юных моряков и др. внешкольные учреждения.
В 1977/78 учебном году в системе высшего образования Э. было 6 вузов: Тартуский университет, Таллинский политехнический институт, Таллинский педагогический институт им. Э. Вильде, Эстонская с.-х. академия (в Тарту), Государственный художественный институт в Таллине и Таллинская консерватория, в которых обучалось свыше 24,7 тыс. студентов. На 1 января 1977 насчитывалась 701 массовая библиотека (свыше 8824 тыс. экз. книг и журналов); крупнейшие библиотеки: Государственная библиотека Эстонской ССР им. Фр. Р. Крейцвальда в Таллине (см. в ст.