在漫长的中国封建时代，宋代是文化高度繁荣的时期，无论在科学技术、哲学思想、教育、文学、艺术、史学等方面，都取得了长足的进步。
科学技术
宋代是中国古代科学技术发展的高峰期，著名科学家沈括是最重要的代表人物。指南针、印刷术和火药是闻名于世的三大发明，到宋代又有了划时代的发展。天文、数学、医药、农艺、建筑等各个领域的成就，不仅超越前代，而且在当时的世界上处于领先地位。
三大发明
指南针在战国时已经有用天然磁石制造“司南”的记载。到宋代又有重大进展，沈括《梦溪笔谈》记载，用天然磁石摩擦针锋磁化为磁针，可以指南而常微偏东。宋军中配备有指南鱼，用于阴天和黑夜判断行军方向。北宋末已有使用指南针于航海的记载。南宋时，海船上普遍装有“针盘”，即原始的罗盘导航。这是世界海运史上空前的进步，对发展海上交通，推进世界各地人民的交往，起了巨大的作用。
雕版印刷的发展和活字印刷的发明。唐、五代时开始应用雕版印刷术印书，北宋时有了很大发展。国子监刻印的书，后世称监本，各地官府也刻印书籍。各地民营书坊刻印的书，世称坊本。开封府、杭州、西川、福建是当时印书的中心。刻印技术，杭州第一，蜀本次之，福建又次之，开封刻版虽可与杭州媲美，但纸张不佳。南宋地方政府、寺院和书坊都刻印书籍。临安府是印书业最发达的地方，质量也较高。平江府(今江苏苏州)、婺州（今浙江金华）、饶州（今江西波阳）、抚州（今属江西）和吉州（今江西吉安）等地，也都是重要的印书业中心。福建路建阳县的麻沙、崇仁两镇集中了众多的书坊，印书质量虽较差，但印刷量很大，行销远方，世称麻沙本。四川成都府、眉山县有许多书坊，刻印不少史籍和诗文集。
宋仁宗庆历(1041～1048)年间，布衣毕昇发明活字印刷术，用胶泥刻字排印。对后代木活字、铜活字的创造有很大影响。毕昇的发明，比欧洲早四百年，是对世界文明的伟大贡献。南宋时，周必大也曾用胶泥活字和铜版，印刷自己的著作《玉堂杂记》。
火药和火器。唐末战争中已有火药箭和用抛石机投掷火药包“发机飞火”的记载。宋朝政府设有火药武器的作坊。北宋仁宗时编撰的《武经总要》，记载了三种火药配方，以及火箭、火炮、蒺藜火球、毒药烟球等火器的做法和用途等。宋神宗时，边防军已大量配备火药箭。南宋军队配备的火药兵器，数以万或十万计，有火箭、火枪、突火枪、铁火炮、霹雳炮等。开庆元年(1259)，寿春（今安徽寿县）军民又发明了名为“突火枪”的管形火器，在巨竹筒内装火药和“子窠”，点燃后将“子窠”发射出去。“子窠”是后世子弹的前身。发射“子窠”的管形武器的发明，是世界武器制造史上划时代的进步”
天文学
北宋时进行了多次较全面的恒星观测。元丰(1078～1085)年间观测的结果，于元祐三年(1088)绘成星图，南宋淳祐七年(1247)又在平江府（今江苏苏州）刻石，称为《天文图》。
景德三年(1006)关于“客星”的记载，是世界上著名“超新星”中的最早记录；至和元年(1054)关于世界天文史上最著名的“超新星”的记录，在现代天文学研究中极受重视。
元祐（1086～1094）时，苏颂、韩公廉等人，创造了世界上第一台“天文钟”（水运仪象台），并将其结构写成《新仪象法要》，其中关于擒纵原理的发现，已开近代钟表构造的先河。他们还创造了“浑天仪”，球面按照恒星位置穿有小孔，人进入内部可看到模拟的天象，是世界上最早的“假天仪。南宋绍兴年间，王及甫也制造过类似的“假天仪”。
宋代的历法经过多次改进，姚舜辅编制并于大观元年(1107)施行的《纪元历》，首创利用观测金星以定太阳位置的方法。而由杨忠辅创制，并于庆元五年(1199)实行的《统天历》，确定回归年的数值为365.2425日，和现行公历的一年长度完全一样，但比公历颁行早三百八十三年。
数学
北宋中期贾宪的“开方作法本源”图，世称贾宪三角形，比西欧相同的帕斯卡三角形早约六百年;他的“增乘开方法”，与霍纳的方法大致相同，但早约七百七十年。(1247)，秦九韶著《数书九章》，他的“正负开方术”发展了“增乘开方法”，算式井然有序，今人称为“秦九韶程序”；而“大衍求一术”，则发明了整数论中一次同余式组的普遍解法，是闻名于世的中国剩余定理。南宋末杨辉著有《详解九章算法》、《日用算法》、《田亩比乘除捷法》和《乘除变通算宝》，后三种都是实用算法著作。
医药学
宋代医药学比唐代有较大的发展。官修的有《开宝本草》、《嘉祐本草》等。元丰五年(1082)，唐慎微撰《经史证类备急本草》，共收药物一千七百四十六种，为《唐本草》的一倍。宋徽宗时重加刊正，称《政和本草》，沿用近五百年，日本、朝鲜亦曾刊印。
医方，宋太宗初官修《太平圣惠方》一百卷，收一万六千八百三十四方。宋徽宗时审定的《和济局方》，收复方二百九十七，是中国由国家颁布的第一部配方手册，不少名方至今沿用。
针灸，宋以前只重视灸法，宋时才重视针法。王惟一（一作惟德）受命考订针灸经络，并先后铸铜人两具，外刻腧穴名称。他又著《铜人腧穴针灸图经》三卷，标志着针灸学的重大进步 太医局将产科、眼科等单独设科，是医学史上的重大进步。南宋陈自明撰《妇人大全良方》二十四卷，分论妇科、产科诸病，附有方剂和医案，有许多新见解。北宋钱乙《小儿药证直诀》，是理论与实践结合的名著。南宋宋慈《洗冤集录》十五卷，是世界上最早的法医学专著，对后世法医学影响很大，近代又被译为英、法、德等多种文字。
