Систему образования Верхнедвинского района составляют 22 общеобразовательные школы, 22 детских дошкольных учреждения. В районе функционирует Центр внешкольной работы. Кружки центра работают в послеурочное время на базе школ района. В 211 кружках художественной, технической, нравственно-эстетической направленности занимаются 2582 школьника. В районе также функционируют Центр коррекционно-развивающего обучения и реабилитации, социальный приют.
В общеобразовательных школах обучается 3098 учащихся, в детских дошкольных учреждениях воспитывается 1049 воспитанников.

В школах района работает 520 педагогов, 16% имеют высшую квалификационную категорию.
В дошкольных учреждениях района работает 163 педагога, высшую квалификационную категорию имеют 18%.

Педагоги района успешно овладели навыками работы на компьютере, а с целью оказания методической помощи в этом плане проведены обучающие семинары.  Проведён цикл открытых уроков с использованием обучающих компьютерных программ и мультимедийных презентаций. Результатом этой работы  стало создание районного информационно-ресурсного центра, пополняется медиотека учебно-методическими разработками педагогов района. Информационно-ресурсный центр находится на базе библиотеки учебно-методического кабинета отдела образования по адресу: г.Верхнедвинск, ул.Кооперативная,1, тел. 5-31-73.

Во всех средних и базовых школах района организована допрофильная подготовка и профильное обучение, что способствует профессиональному самоопределению старшеклассников. В рамках допрофильной подготовки учащиеся школ района определились с выбором предметов, которые изучаются на повышенном и углублённом уровне. При этом наиболее востребованным стал технологический профиль, которому отдали предпочтение 26% учащихся, физико-математическому и информатико-математическому – 21,7%, филологическому (русский и белорусский язык) – 10,5%, иностранному языку – 10,8%, химико-биологическому – 3,7%, историко-обществоведческому – 3,4%, естественно-географическому – 0,8%.

В Верхнедвинской средней школе №3, расположенной по адресу: г.Верхнедвинск, ул.К.Маркса, 32, открыты мультипрофильные группы, в рамках которых каждый учащийся самостоятельно определяет предметы для изучения на базовом или повышенном уровне. В школе, наряду с базовыми, функционируют гимназические и лицейские классы. Для удовлетворения образовательных запросов учащихся в школе созданы все необходимые условия: оборудованы 2 компьютерных класса, закуплена современная мебель и  лабораторное оборудование, работает тренажерный зал. Школа имеет необходимое учебно-методическое, дидактическое и программное обеспечение. При школе имеется интернат на 37 мест для детей из сельской местности (тел. 5-22-59, 5-02-00).

В Верхнедвинской СШ №2, расположенной по адресу: г.Верхнедвинск, ул.Кооперативная,3, тел. 5-33-54, 5-38-68, образовательный процесс осуществляется в классах  с музыкально-хоровым уклоном для детей, изучающих предметы музыкально-эстетического цикла, что помогает лучше готовить детей по соответствующим профессиям  в сфере культуры и искусства.

С целью подготовки будущих специалистов сельскохозяйственного производства, имеющих  высокий образовательный уровень и ориентирующихся на рабочие профессии и специальности, а также в соответствии с перспективой развития рынка труда, в Верхнедвинской СШ №1, расположенной по адресу: г.Верхнедвинск, ул.Советская, 60, тел. 5-37-76, 5-22-47, учащиеся осваивают технологический профиль. На основе учебных программ, разработанных с помощью Витебского областного методического центра профессионально-технического обучения, в школе открыт технологический профиль по столярному и швейному направлению. В результате дети имеют возможность получить профессии «столяр» или «швея» на уровне базового образования.

Учащиеся 10-11 классов, кроме общеобразовательной, получают также и профессиональную подготовку по автомобильному, тракторному и швейному делу.  Школьная материально-техническая база позволяет осуществить профессиональную подготовку на должном уровне. За школой закреплен автодром и здание учебно-производственных мастерских.

На базе средних школ г.Верхнедвинска осуществляется также и довузовская подготовка старшеклассников с привлечением профессорско-преподавательского состава Полоцкого государственного университета, Полоцкого педагогического колледжа. Заключены договора о сотрудничестве с Академией МВД РБ, командно-инженерным институтом МЧС РБ, а также Витебской Академией ветеринарной медицины. Таким образом, школьники могут повышать свой уровень по избранным предметам  с помощью дополнительных занятий и курсов, что способствует решению проблемы подготовки сельского школьника  к централизованному тестированию.

С целью реализации комплексно-целевой программы «Одаренные дети» работа школ направлена  на выявление творческого потенциала и повышение уровня обученности учащихся. В 2007 году  36,3% выпускников успешно сдали экзамены в ВУЗы; 7 учащихся стали призерами областной олимпиады по общеобразовательным предметам, 2 учащихся - дипломантами республиканских олимпиад.

С целью реализации комплексно-целевой программы «Воспитание» открыты военно-патриотические  классы в Верхнедвинской СШ №2 и СШ №3, Бигосовской СШ. Во многих школах района созданы музеи воинской славы.  Проводятся уроки мужества, вахты памяти, звездные эстафеты, военно-спортивные игры. Укрепляются шефские связи с воинскими частями в Бигосовской СШ, Сеньковской БШ. Традиционными стали такие формы работы как уход за братскими могилами и памятниками погибшим в годы войны, поисковая работа по истории родного края, туристические походы по родному краю.

В Верхнедвинской СШ №1, Сарьянской СШ, яслях-саду №4 г.Верхнедвинска введён курс «Религиоведение», налажено сотрудничество с традиционными религиозными конфессиями. 
Ведется работа учреждений образования по реабилитации детей-инвалидов и детей с особенностями психо-физического развития.

Для 4 детей  организовано обучение на дому, 19 посещают коррекционные занятия в Центре коррекционно-развивающего обучения и реабилитации, 40 детей с особенностями психо-физического развития обучаются в классах интегрированного обучения, 29 детей дошкольного возраста получают коррекционную помощь в 2 специальных группах, продолжена работа 8 пунктов коррекционно-педагогической помощи.

С целью оптимизации сети дошкольных учреждений в сельской местности в рамках республиканского эксперимента функционируют дошкольные учреждения семейного типа: Жигулевское дошкольное учреждение (д.Жигули, тел. 2-67-24), Морозовское дошкольное учреждение (д.Морозы, тел. 2-62-37), Росицкое дошкольное учреждение (д.Росица, тел. 2-68-21). Наполняемость групп составляет от 6 до 12 детей, Работа в группах строится по семейному типу, ребенку представляется полная свобода выбора занятий и игр. Открытие дошкольного учреждения  семейного типа позволило  сохранить детские дошкольные учреждения в малонаселенной сельской местности, обеспечить развитие, обучение и воспитание  от раннего дошкольного  и младшего школьного возраста, приблизить условия воспитания в дошкольном учреждении семейного типа к модели многодетной семьи.

В яслях-саду №2 г.Верхнедвинска (ул.Черского,7, тел.5-61-08) открыта спецгруппа для детей из отдаленных деревень, которые не имеют возможность получать квалифицированную помощь учителя-дефектолога по устранению дефекта речи и подготовки детей к успешному обучению в школе.

Верхнедвинский ясли-сад №3 (ул. Солнечная, 15, тел. 22469) с 1 августа 2005 года перепрофилирован в санаторное дошкольное учреждение с открытием круглосуточной группы, что дает возможность городским и сельским детям получать необходимое оздоровление и укрепить здоровье.