Еще большее политическое значение имела религия в восточных эллинистических монархиях, где она служила опорой царской власти. Обоготворение царей — сперва умерших, а затем и живых — было официально проведено и в государстве Птолемеев и в государстве Селевкидов. Птолемеи, наследники власти фараонов, скоро вступили в тесный союз с египетским жречеством, но, охраняя египетскую религию, как одно из орудий своего господства, они были вместе с тем заинтересованы в симпатиях греческого населения внутри страны и вне ее и оказывали широкую поддержку греческим храмам. Не меньшую поддержку получали греческие святилища от Селевкидов, которые вели в своем разноплеменном государстве активную эллинизаторскую политику. Одной из важнейших характерных черт эллинистической религии является синкретизм, объединение греческих и восточных представлений. Он проявляется как в создании новых культов (таков, например, греко-египетский бог Серапис), так и в далеко идущем отожествлении греческих и восточных божеств. Египетскую Исиду отожествляли с Деметрой, Афродитой, Артемидой, египетского Осириса с греческим Дионисом и одновременно с фригийским Аттисом и финикийско-сирийским Адонисом, Сераписа с Зевсом, Плутоном и Дионисом, фригийскую Кибелу с Реей, матерью Зевса и Геры. Отожествление имело под собой некоторую реальную основу, поскольку все эти образы действительно восходили к однотипным представлениям аграрной религии доклассового общества, например к представлениям о матери-земле или об умирающем и воскресающем божестве плодородия; грек легко мог найти в Исиде черты, роднящие ее с Деметрой, или приравнять Осириса к Дионису. Но в то время, как греческие боги еще нужны были рабовладельческому обществу в функции полисных божеств, чужеземные культы в эллинизированной форме, освобожденные от своих местных и племенных особенностей, становились религиозным выражением тех же тенденций к универсализму и индивидуальному обособлению, которые мы уже наблюдали в эллинистической философии. В «таинствах» верующий искал личного «спасения», которое обещалось ему за «веру»; особенной популярности достигли они в период упадка эллинистического общества, и вместе с ними широко распространились магические обряды и восточная псевдо-наука, астрология. Однако эта волна суеверия, захлестнувшая греческое общество, относится уже к концу II и к I в. до н. э.
Период расцвета эллинистической культуры, III в., был временем наивысшего подъема точного знания. Этому немало способствовало то обстоятельство, что греки впервые вошли в тесное соприкосновение с наукой Востока, с знаниями, накопленными в Вавилонии и Египте. Греческая математика блещет именами Эвклида (около 300 г.), Архимеда (около 287 — 212 гг.) и Аполлония Пергейского (около 265 — 170 гг.), разработавшего теорию конических сечений, развитие астрономии отмечено работами Аристарха Самосского (около 320 — 250 гг.), предшественника Коперника по гелиоцентрической теории, и Гиппарха (около 190 — 120 гг.), самого выдающегося астронома древности; огромное расширение географического горизонта, создавшееся в результате ознакомления греков с далекими областями Азии и Африки, и использование математико-астрономических методов позволило Эратосфену (около 275 — 195 гг.), наиболее разностороннему ученому этого времени, определить радиус земного шара и составить карту известного грекам мира. Значительных успехов достигли и другие дисциплины — механика, оптика, ботаника, анатомия. В области техники эллинистическая эпоха высоко поднялась над уровнем предшествующего периода, однако рабовладельческая система не давала возможности широко применять в производстве эти достижения технической мысли, и многие интересные изобретения оставались лишь предметом забавы и любования. В отличие от аттического периода, когда наука была неразрывно связана с философией, эллинистическая наука выступает самостоятельно. Отрыв от философии был вызван не только потребностями развивающегося знания, но и общими тенденциями эпохи, потерявшей мировоззренческую перспективу. На всей эллинистической науке лежит поэтому известная печать эмпиризма.