Jednym z zadań Kościoła była troska o oświatę. Chodziło naturalnie najpierw o przygotowanie kandydatów do stanu duchownego. Dlatego na terenie diecezji istniało wiele rodzajów szkół, o różnym poziomie i znaczeniu.
Najpierw należy wspomnieć o szkolnictwie parafialnym. Już dawne synody legackie oraz prowincjalne w Polsce nakazywały zakładanie szkół przy parafiach, zalecając nauczanie także języka ojczystego. Protokóły wizytacji kanonicznych diecezji kujawsko-pomorskiej zawierają wiele wiadomości o szkołach istniejących przy parafiach, w których niekiedy nauczano nawet dziewczęta. Biskupi polecali wizytatorom interesować się nauczaniem i tym, czy uczący odpowiada stawianym wymogom. Pod koniec istnienia Polski niepodległej, w czasach saskich zwłaszcza, obserwuje się kryzys szkolnictwa parafialnego. Po rozbiorach miejsce szkół parafialnych zajęły szkoły elementarne, prowadzone przez państwo i wyjęte spod opieki Kościoła. Podobnie przy klasztorach, wprawdzie na terenie naszej diecezji nie tak licznych, jak w diecezjach południowych, także istniały szkoły. Jednak najwyżej notowana była szkoła katedralna we Włocławku.
Potrzeby Kościoła, spowodowane koniecznością lepszego przygotowania teologicznego kapłanów, aby nie ulegali nowinkom religijnym, a wręcz przeciwnie, aby potrafili bronić czystości wiary, spowodowały, że Sobór Trydencki polecił zakładać w diecezjach specjalne szkoły dla kształcenia przyszłych kapłanów. Nazwano je seminariami. Diecezja włocławska należy do rzędu tych, które najszybciej odpowiedziały na wezwanie soboru. Biskup Stanisław Karnkowski na synodzie diecezjalnym we Włocławku odbytym w marcu 1568 r. postanowił założyć seminarium duchowne we Włocławku i przewidział dlań odpowiednie uposażenie.
Decyzję podjętą w 1568 r. zrealizował w roku następnym, wydając dnia 16 VIII 1569 r. dekret erekcyjny seminarium, które miało kształcić 24 alumnów, w tym ośmiu znających język niemiecki, dla zapewnienia duszpasterzy zniemczałemu częściowo archidiakonatowi pomorskiemu.
Chociaż początki funkcjonowania tej szkoły duchownej nie były łatwe, tak dla trudności materialnych, jak i nie zawsze przychylnego nastawienia następców Karnkowskiego, szkoła w jakiś sposób istniała także za bpa Hieronima Rozrażewskiego. Jednakże właściwe jej odnowienie nastąpiło za bpa Pawła Wołuckiego, który od początku swojego pobytu w diecezji zwrócił uwagę na niedogodność płynącą z braku pełnego funkcjonowania seminarium. Jego staraniem alumni włocławscy, dotąd przebywający w różnych szkołach, w 1619 r. wrócili do Włocławka i zamieszkali w gmachu wystawionym przez biskupa Wołuckiego. Wiek XVII jednak, znaczony wojnami szwedzkimi, nie był przyjazny dla seminarium, które najczęściej wegetowało, bez nadziei większego rozwoju. Wprawdzie bp Bonawentura Madaliński około1685 r., chcąc lepszej opieki nad alumnami, oddał je w ręce zgromadzenia księży komunistów, zwanych bartoszkami, jednak niepokoje panujące w Polsce na przełomie XVII i XVIII wieku nie sprzyjały utrwaleniu zdrowej reformy seminarium. Ostatecznie dopiero bp Konstanty Felicjan Szaniawski dokonał odnowienia seminarium, co niektórzy nazywają nawet drugą jego erekcją. Aktem z dnia 31 XII 1719 r. oddał on zarząd seminarium w ręce księży misjonarzy św. Wincentego a Paulo. Nie powiodły się czynione po 1818 r. przez biskupa Koźmiana próby przeniesienia seminarium do pocysterskich zabudowań w Lądzie, a to głównie z powodu negatywnego stanowiska kierowników zakładu, księży misjonarzy, którzy prowadzili je do 1864 r. Gdy na skutek kasaty zakonów w Królestwie Kongresowym misjonarze musieli opuścić seminarium, na ich miejsce przyszli księża diecezjalni, a pierwszymi byli bracia Zenon i Stanisław Chodyńscy. Pod kierownictwem moderatorów i profesorów spośród duchowieństwa diecezjalnego seminarium pozostaje do dnia dzisiejszego.
Po 1818 r. biskupi kujawsko-kaliscy, większą część roku spędzający w tej nowej stolicy diecezji, w Kaliszu, odczuwali brak kleryków, zwłaszcza do asysty podczas celebr biskupich. Stąd usiłowania przeniesienia seminarium w pobliże Kalisza, a potem utworzenia niewielkiego zakładu, gdzie mogliby przebywać alumni, choćby w mniejszej liczbie i niekoniecznie z wyższych roczników. Plan ten częściowo udało się zrealizować w 1839 r. biskupowi Walentemu Tomaszewskiemu. Umieścił je w zabudowaniach po klasztorze bernardynów w Kaliszu. Mieli przebywać w nim kandydaci do seminarium duchownego, którzy - utrzymując się z własnych funduszy, przybrani już w szatę duchowną - uczyli się w zasadzie tylko łaciny, nieco filozofii, a głównie śpiewu i ceremonii liturgicznych. Owoce jednak wychowawcze tej szkoły były niewielkie, tak iż po śmierci biskupa Tomaszewskiego przestała ona istnieć.
Niejednokrotnie przewijała się już myśl o tym, że obszerny archidiakonat pomorski stanowił nie tylko największą część diecezji, ale ze względu na duży procent elementu niemieckiego stawiał inne wymagania, gdy chodzi o zaspokojenie potrzeb duszpasterskich. Myślano o tym wprawdzie przy erekcji seminarium we Włocławku, ale ono praktycznie w XVI w. nie zaczęło funkcjonować. Oczywista zatem była potrzeba takiej szkoły na Pomorzu, w Gdańsku lub innym mieście, gdzie mogliby kształcić się przyszli duchowni znający dobrze język polski i niemiecki. Mający duże zaufanie do jezuitów bp Hieronim Rozrażewski w 1584 r. osadził ich niedaleko Gdańska, w Szotlandzie. Zamysłem tego biskupa było przeniesienie na to kolegium uposażenia przewidzianego na seminarium we Włocławku i zgromadzenia tu wszystkich kleryków, rozproszonych dotąd w różnych miejscach. Atoli niespodziewana śmierć biskupa zamiary te pokrzyżowała.
Jezuici z Szotlandu przez swoją gorliwość zyskali wielu zwolenników i dobrodziejów, chociaż przeciwny był im magistrat miasta Gdańska. Od biskupa Wołuckiego otrzymali nową posiadłość, nieco bliżej miasta, gdzie wybudowali świątynię pod wezwaniem św. Ignacego Loyoli. W 1621 r. zaczęło funkcjonować seminarium w Szotlandzie. Jednak protestanci z Gdańska, wrogo nastawieni, wykorzystali czas niespokojny podczas wojen szwedzkich i spalili nową świątynię jezuitów. Wprawdzie ci ją odbudowali, ale seminarium już wówczas upadło. Wprawdzie biskupi włocławscy, zwłaszcza gorliwy Maciej Łubieński, popierali fundację jezuicką, co doprowadziło nawet do częściowego odnowienia seminarium, w którym przebywało po kilku alumnów, jednakże około 1710 r. znowu nie posiadało ono wychowanków, co sprawiło, że biskup Szaniawski, zmierzając do odnowienia seminarium włocławskiego, zniósł seminarium w Szotlandzie. Jezuici mieli uczyć, za wynagrodzeniem biskupa, kilku kleryków w kolegium zakonnym. Późniejsze próby odnowienia tego seminarium czynione przez biskupów włocławskich, Krzysztofa Szembeka, a nawet Józefa Ignacego Rybińskiego, nie przyniosły rezultatu. Zmiany w następstwie zaaprobowania rozbiorów Polski przez Kongres Wiedeński i nowa rzeczywistość kościelna po 1818 r. sprawę ostatecznie zamknęła.
Myślano także o wcześniejszym przygotowaniu młodzieży chętnej do wstąpienia do seminarium. Ponieważ w większości młodzieńcy przychodzili po szkole parafialnej, stąd przypomnienia, zwłaszcza gorliwszych biskupów, aby proboszczowie zwracali baczniejszą uwagę na swoje szkoły i na chętnych poświęcenia się Kościołowi w kapłaństwie. Biskup zaś Wojciech Gniewosz w 1759 r. myślał nawet o specjalnej szkole dla przyszłych alumnów wyższego seminarium, czyli o czymś w rodzaju niższego seminarium i planował zniesienie konwentu kanoników regularnych w Lubrańcu, aby w pozostałych po nich zabudowaniach i z uzyskanych funduszy prowadzić taką szkołę. Jednakże starania tego biskupa, podjęte nawet w Rzymie, zapewne z powodu sprzeciwu zakonników, upadły. Były także i później usiłowania utworzenia takiej szkoły, ale nie zostało to uwieńczone powodzeniem.
Dopiero w XX wieku takie seminarium zostało założone staraniem ba Stanisława Zdzitowieckiego, który pragnął mieć szkołę, która będzie przygotowywała kandydatów do Wyższego Seminarium Duchownego. Udało mu się uzyskać na to zgodę i w 1908 r. przy seminarium powstało niższe seminarium, nazwane Liceum im. Piusa X, które otrzymało także swój gmach. Biskup Stanisław Zdzitowiecki zwracał szczególną uwagę na młodzież i jej wychowanie. Od początku swej pracy pasterskiej we Włocławku myślał o utworzeniu szkoły prowadzonej przez Kościół i wychowującej w duchu chrześcijańskim. Atoli władze carskie wszystkie próby w tym kierunku ucinały. Zamysł swój mógł zrealizować podczas trwania wojny światowej, gdy we Włocławku rządzili Niemcy. W 1916 r. otrzymał zgodę na utworzenie szkoły średniej, którą nazwał imieniem Jana Długosza. Szkoła ta najpierw mieściła się w pałacu biskupim. Pragnieniem założyciela tej szkoły było, aby otrzymała ona własne pomieszczenie. Założyciel zdążył w 1925 r. poświęcić fundamenty pod monumentalny gmach gimnazjum. Po śmierci założyciela, 7 października 1928 r., biskup włocławski Władysław Krynicki dokonał poświęcenia nowego gmachu. Gimnazjum to funkcjonowało do wybuchu drugiej wojny światowej. Po zakończeniu wojny, przez lat kilka jeszcze istniało, ale ostatecznie reżym komunistyczny zlikwidował je. Ostatnio wraca myśl reaktywowania, przynajmniej w pewnym stopniu, tej szkoły. Na terenie Włocławka funkcjonowało także prowadzone przez siostry urszulanki gimnazjum i liceum, założone w 1916 r., zniesione w 1951 r.
Na początku XX wieku Włocławek stał się przodującym na ziemiach polskich ośrodkiem teologicznym. Świadectwem tego stało się teologiczne czasopismo naukowe "Ateneum Kapłańskie", wychodzące do dnia dzisiejszego. Spośród grona profesorów włocławskich wyszedł założyciel Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego, Idzi Radziszewski, który na pierwszych pracowników nauki nowej uczelni wziął też swoich kolegów z Włocławka.
Wyrazem troski diecezji o szerzenie nauki były także nowe wydawnictwa. Diecezja włocławska była drugą, po diecezji płockiej, która rozpoczęła w 1907 r. wydawanie organu urzędowego diecezji pod nazwą "Kronika Diecezji Kujawsko-Kaliskiej", potem przemianowanego na "Kronikę Diecezji Włocławskiej".
W diecezji włocławskiej ukazywał się tygodnik, w pewnym okresie dwutygodnik, pod nazwą "Ład Boży". W ostatnim czasie ukazuje się wspólnie z ogólnopolskim tygodnikiem katolickim "Niedziela", wydawanym w Częstochowie. Z seminarium złączona jest Biblioteka im. Księży Chodyńskich, najczęściej zwana biblioteka seminaryjną. Jest to pewnie największa biblioteka we Włocławku, służąca nie tylko profesorom i alumnom tej uczelni, ale coraz szerszemu gronu czytelników z miasta i okolic.
