清时，薛城区境属沛、滕、峄三县的边沿地区，西临微山湖，东近山区，天灾匪患，频频滋扰，人民生活贫困，教育十分落后。据清《峄县志》载：“康熙五十四年通饬各省府州县立义学，民间亦听自建。乾隆中义学尚有五，一在城四在乡。其后，涧头、陈郝、周家营义学俱废，所存惟二。光绪中，知县韩文朗、姚廷范复于城内及周家营、韩庄置义学三处，一切款项皆自县署筹备。”至于本区周营、陈郝二处小学之具体情况，均无可考据。
清道光以来，本区众多的乡镇办私塾，尊孔读经，培养教育学生。私塾学的主要任务是为科举考试输送合格的生员。据调查统计，本区自清道光元年(1820)起至光绪三十一年(1905)废除科举制度，共有举人5人，贡生9人，秀才75人。
光绪末年废科举兴新学。本区周营、临城办有初级小学堂，均仅一单级班，学生20至30人，教习系县办单级教习养成所培训的旧塾师，课程设有国文、修身、算术、音体美等科，由于重智育，体美等科实为虚设，其主要课程和教法与旧私塾无异。
民国成立之后，学堂改称学校。小学学制由初小五年、高小四年改为四·三制，废除读经，现代科学知识进入了学校，并着手改造私塾，新式学校得以发展。滕、峄、沛三县的教育领导机构先后由劝学所更名为教育局。开办改造私塾教师为新学堂师资的培训班，大力提倡办新学，从民国8年到七七事变，本地区小学发展到27处。其中，公立19处，私立8处，共56个班，学生1960人，教师65人。
30年代，国民政府实施三民主义教育，从目标训育课程等方面作了具体规定，学校开设党义课，提倡党化教育，要学生明礼义，知廉耻，尽孝忠，行仁义。推行义务教育，严行取缔私塾，发展短期小学。部分开明绅士也开始热心办学，本地区出现的私立小学几占小学总数的1/3。同时，北临城教会办的三育小学，铁路办的临城、沙沟两处职工子弟小学，也愈办规模愈大，教学秩序良好，为地方小学作出表率。是时，除临城、沙沟、邹坞等集镇办有学校外，一般乡村劳苦农民的子弟仍无求学的机会，适龄儿童入学率仅为6％。
抗日战争爆发后，本地区小学停办。1939年以后，部分小学相继恢复和开办。到1942年，初等教育稍有发展，出现了三种教育并存的局面。即日伪政权为进行奴化教育而派遣特务汉奸插入监督的城镇矿山、铁路及铁路沿线大村镇的小学；抗日两面小学。如周营完小，主持教学的孙筱鲁及所有教师都在巧妙地向学生进行抗日爱国教育。有的学校有我武工队干部深入课堂，讲抗日救国的道理，教唱革命歌曲；1943年后，石坝、庞庄、茶棚等地办起了抗日小学。这一时期，本区小学共44所，抗日和抗日两面小学5所，共110多个班，学生3850余人，教师130人。在日伪办的学校中，受日伪控制最严的有临城的扶轮小学、陶庄矿中兴塾小学及部分城镇小学。
抗日战争胜利后，临城、峄县人民政府为恢复教育做了大量的工作，县文教科集训小学教师，区政府配备了文教助理员，恢复小学17处，38个教学班，学生1534人，教师46人，并开展了冬学运动。
1946年深秋，国民党占领临城地区，解放区学校停办。国民党政府推行所谓“戡乱建国”、“一个党一个领袖”独裁专制的法西斯教育，也大抓乡镇中心国民小学。1947年初，创办临城中正中学及三育附设滕光中学，中正中学有初中一、二两个年级6个班，学生282人，教职员工15人。滕光中学一个班，学生50人，教师由三育小学教师兼任。国民党派国防部人民服务队插入中学进行反共教育，三青团组织暗中蒙骗青年，学校以“四维八德”为青年学生的信守准则，张贴十二信条让学生熟读成诵。1948年夏，国民党败退，两学校学生绝大部分被裹挟南逃，流徙于徐州、苏南，极个别的逃亡台湾。1948年秋，临城地区解放。当时，临城县和峄县人民政府立即致力恢复教育工作，台枣专署先后在台儿庄、峄城办了两期教师培训班，为本区培训了百余名教师。1949年4月，在两县的城乡恢复和创办了小学，中学教育仍是空白。
建国后，本地教育事业得到迅速恢复和发展。建国初，临城县、峄县贯彻《山东省中小学教育实施办法草案》，到1949年底，本区范围内有小学69处。其中，公办57处，民办12处，共147个班，在校学生5790人，学龄儿童入学率为40％。1952年，在西仓创办解放后第一处中学--薛城中学，招收初中一年级3个班，学生150人。成人教育从1950年起在农村开展冬学运动，1952年推广速成识字法，掀起工农学文化的高潮。1954年，冬学运动升办为常年民校。
1954年，贯彻“整顿、巩固，重点发展”的方针，对小学进行了整顿，将整顿后的民办小学全部转为公办，合班并校，精简不称职的教师，学习和推行苏联《凯洛夫教育学》，推广普希金教学法，考核成绩实行五级分制，开始注意教研活动，重视师资的培养。1955年，贯彻实施了《中小学学生守则》，加强了学生的组织性和共产主义道德品质教育，建立稳定的教学秩序。1956年推广普通话，促进了中小学教学质量的提高。是年，薛城的六处乡镇划入滕县，薛城中学更名为滕县二中，开始招收高中班。临城镇办民中一处，招收两个班，学生百余名。
1958年1月，滕、峄两县教育系统开展整风反右运动，两县教师队伍中被打成右派分子的414人。其中，属于今薛城区的55人。1958年初，贯彻“教育为无产阶级政治服务，教育与生产劳动相结合”的教育方针，开展了以勤工俭学，教育同生产劳动相结合为中心内容的教育革命，加强了党对学校工作的领导和学校的思想政治工作，把劳动课列入正式课程，学校配合党的中心工作，大力支援工农业生产，大办工厂、农场，合班并校，搞师生“四同”，集体食宿，贯彻“两条腿走路”、“五个并举”的方针，以及刘少奇主席“两种教育制度，两种劳动制度”的指示，一时教育事业发展。周营、邹坞各办中学1处，各招收4个班，学生200人。各企事业单位大办红专学校，农村多数大队办起季节性的托幼所。北小附设工读师范，两班学生100人。这一时期，学校均因过分强调劳动，忽视课堂教学，打乱了正常的教学秩序，降低了教育质量。
1962年薛城区建立后，区设文教卫生科，领导全区的教育改革工作。1964年，推行半工半读教育制度，创办了大批工读小学和农业中学，生产大队队队有工读小学，全区适龄儿童入学率提高到80％以上。除临城镇公社以外的12个公社均设有农业中学，共24个班，学生960多名。农业中学搞农业试验田，学农业科学技术知识。1966年，全区小学201处，686个班，学生2595人；小学教师公办789人，民办293人。
1966年5月“文化大革命”开始后，全区教育行政机构瘫痪，教学组织、规章制度均被打乱，学校停课，学生外出串连，省、市、区的重点学校被诬蔑为修正主义的“小宝塔”，学校的教学设施、图书资料、仪器设备几乎被破坏殆尽。1967年，学校师生分成誓不两立的两派组织，辩论武斗不休，师生中自由主义、无政府主义泛滥。1968年冬，把农村小学下放到大队办，公办教师拿工分，限时间把工办教师赶回原籍，本区被赶回教师383人，城乡学校被搞得一片混乱，教育学制缩短，小学实行五年制，中学实行二·三制。1969年，废除招生考试制度，实行推荐选拔制，工宣队和贫管会进驻学校，建立以工农兵为主体的“三结合”的教师队伍，批判智育第一，师道尊严，给教师戴上了沉重的精神枷锁。在“社社办高中，队队办小学”的口号下，中小学大呼隆地发展，小学办戴帽中学，队与队联办初中，公社中学设高中班，区直中学都办成完全中学。至1977年，公社高中发展到13处86个班，学生4662人；初中113处451个班，学生15890人。由于师资缺弱，办学条件差，在校学生无心学习，教学质量严重下降，中小学的在籍毕业生多名不符实。
1976年粉碎“江青反革命集团”之后，教育得以拨乱反正。通过清除左倾错误的影响，逐步落实知识分子政策，提倡尊师重教，提高教师的政治地位，逐年增加教育经费，教育工作逐步走上了正轨。1980年以来，全区大搞中小学校舍改貌，大力普及初等教育。到1990年，全区已有初中学校18处，农业技术学校1处，完全中学2处，小学儿童入学率达到100％。
普通中小学加强了双基教学，积极开展教学研究，中学教学改革1982年起推广湖北大学黎世法“六课型单元教学法”，在改变教学指导思想，改进教学方法，提高教学质量方面取得了显著成绩，自1982年至1988年，全国16个省地的教育参观团来薛听课。薛城区的教育事业生机勃勃地向前发展。