Größter Arbeitgeber der Stadt ist die Philipps-Universität, welche 1527 durch Landgraf Philipp den Großmütigen als erste evangelische Universität gegründet wurde. Durch den auf die Einwohnerzahl gerechnet hohen Anteil an Studenten und Mitarbeitern (25.700 Studierende, 4530 Angestellte ohne Klinikum) entwickelte sich der Spruch: „Andere Städte haben eine Universität – Marburg ist eine“. Dies bringt zum Ausdruck, wie eng verknüpft die Geschichte von Universität und Stadt ist. Die Universität bietet ein überdurchschnittlich breit gefächertes Studienangebot mit vielen außergewöhnlichen Studiengängen. 2018 wurde die neue Universitätsbibliothek eröffnet.

Neben der Philipps-Universität befinden sich in Marburg die Deutsche Blindenstudienanstalt, das Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie und Forschungsabteilungen diverser Pharmafirmen, die aus den ehemaligen Behringwerken hervorgegangen sind. Die Stadt Marburg ist „Korporativ Förderndes Mitglied“ der Max-Planck-Gesellschaft.

Die Archivschule Marburg ist eine staatliche Ausbildungsstätte von Archivaren mit Status einer Fachhochschule. Die Technische Hochschule Mittelhessen kooperiert breit mit der Philipps-Universität. Medizinern ist Marburg durch das Universitätsklinikum, das Marburg-Virus, die Gewerkschaft der angestellten Ärzte und besonders durch den Marburger Bund bekannt.

In Marburg gibt es diverse Schulen jeder Form, darunter mit der Elisabethschule, der Martin-Luther-Schule und dem Gymnasium Philippinum drei reine Gymnasien sowie den Zweig des beruflichen Gymnasiums an den Kaufmännischen Schulen und der Adolf-Reichwein-Schule. Hinzu kommen die integrierte Gesamtschule am Richtsberg, einige Grundschulen, Haupt- und Realschulen sowie berufliche Schulen. Die Schule am Schwanhof und die Mosaikschule Marburg sind zwei Förderschulen der Stadt Marburg. Mit der Otto-Ubbelohde-Schule verfügt Marburg über die einzige sechsjährige Grundschule Hessens. Bei der Geschwister-Scholl-Schule Marburg handelt es sich um eine „Musikalische Grundschule mit Vorklasse und Betreuungsangebot“.