Был плохо образован сам, но создал систему образования
Несмотря на блестящие знание военного дела, Николай I был совершенно холоден к другим наукам. У него были весьма посредственные знания о нравах американцев, он верил в малограмотные слухи, что в США едят людей. Когда в 1853 году Министерство народного просвещения направило Иосифа Гамеля в Америку для ознакомления с состоянием науки, Николай I утвердил эту командировку с указанием: «Обязать его секретным предписанием отнюдь не сметь в Америке употреблять в пищу человеческое мясо».
В разгар Крымской войны, из-за больших потерь среди офицеров на фронте, император ввел обучение строевой подготовке в гражданских гимназиях, и высшим военным наукам (фортификации и артиллерии) в университетах. То есть он стал основоположником военной подготовки в России. Каждый день по 2 часа уделили ротному и батальонному учению.
Кроме того, число крестьянских школ в стране увеличилось с 60 (где учились 1,5 тысячи людей) до 2551 (111 000 учеников). В этот же период было открыто много технических училищ и вузов, была создана система профессионального начального и среднего образования страны.
