De organisatie van het onderwijs in de eerste kolonie te Frederiksoord werd in 1818 opgedragen aan de schoolonderwijzer van Vledder, J.H. van Wolda. Deze gaf in zijn vrije tijd les aan kolonistenkinderen in een schooltje in de kolonie, waarbij hij werd geassisteerd door een kolonistenzoon die door hem werd opgeleid. In 1820 schonk prins Willem de nieuwe kolonie Willemsoord een school met onderwijzerswoning, en nog datzelfde jaar aanvaardden een schoolmeester en een "bovenmeester" er hun taak. Van Wolda werd belast met het toezicht op beide koloniescholen. In 1821 werd in Wilhelminaoord een school met woning gebouwd en werden er een onderwijzer en een ondermeester aangesteld. De taak van Van Wolda werd veelomvattender; hij kreeg de leiding over het in 1821 gevormde onderwijzersgezelschap en was belast met de vorming van kwekelingen en ondermeesters. In 1823 kreeg hij het toezicht over vier scholen met in totaal 1500 leerlingen. Het eerste wezengesticht in Veenhuizen werd in dat jaar in gebruik genomen en in 1824 nam Van Wolda ontslag als onderwijzer van Vledder, waarna hij als adjunct-directeur voor het schoolonderwijs in de vrije koloniën en gestichten bij de Maatschappij van Weldadigheid in dienst trad *  .

De grote uitgestrektheid van de koloniën noodzaakte tot decentralisatie. Naast de drie hoofdscholen werden na verloop van tijd bijscholen gesticht, onder andere in de Oostvierdeparten en in kolonie 7 *  . Om de arbeid van de onderwijzers te verlichten werd in de wezengestichten voornamelijk gebruik gemaakt van ondermeesters, gekozen uit de beste leerlingen, die echter niet altijd op hun taak waren berekend. Het aantal leerkrachten was in de eerste jaren te klein, maar langzamerhand kwam hierin verbetering *  .

Bij besluit van de Permanente Commissie van 18 december 1827 werd het schoolwezen in de koloniën nader geregeld. Niet alleen het onderwijs, maar ook de salariëring en de arbeidsvoorwaarden van leerkrachten werden hierbij vastgelegd *  . De bepalingen bleken echter onvoldoende om het schoolverzuim tegen te gaan. Er werd een aanvulling van kracht, vastgesteld bij besluit van 8 februari 1832, waarbij kinderen van 5-12 jaar voortaan leerplichtig waren (ter vergelijking: pas in het begin van de 20e eeuw werd de algemene leerplicht in Nederland ingevoerd!). In sommige maanden kon aan leerlingen van 10-12 jaar verlof worden gegeven om te helpen op het land. Kinderen ouder dan 12 jaar waren verplicht enkele avonden per week de avondschool te bezoeken *  .

Naast algemeen vormend onderwijs was er ook beroepsonderwijs. Het merendeel van de jongens werd opgeleid voor textiel- en veldarbeid, een klein aantal voor een ambacht en de meest begaafden tot functies bij het onderwijs en de administratie *  .

Bij besluit van 19 februari 1845 regelde de Permanente Commissie het specifieke onderwijs voor meisjes. In het centrum van iedere kolonie werd een naai- en breischool opgericht, waar les werd gegeven door gesalarieerde naai- en breivrouwen, die op voordracht van de directeur werden benoemd. 's-Middags werd les gegeven aan meisjes die nog op de lagere school zaten; grotere meisjes kwamen alleen in de winteravonden. De Permanente Commissie had bepaald, dat op deze scholen "zoveel naaiwerk zal worden verricht, als tot de oefening der leerlingen noodig zal worden bevonden" *  .

Veel waarde werd gehecht aan goede ontginnings- en landbouwmethoden. In 1823 werd door de Maatschappij van Weldadigheid het Landbouwkundig Instituut te Wateren opgericht, een soort proefboerderij annex landbouwschool. Het Landbouwkundig Instituut ' een van de eerste landbouwscholen in Nederland ' was een instelling voor voortgezet onderwijs en moest een modelboerderij in Nederland worden. Slechts de meest begaafde leerlingen onder de bestedelingen en vondelingen, verlaten kinderen en wezen ' voornamelijk uit de wezengestichten te Veenhuizen afkomstig ' werden toegelaten *  . In eerste instantie leidde het instituut de leerlingen op tot ambtenaren voor de koloniën, die over een grondige kennis van het praktische landbouw- en ontginningswerk beschikten en dienst konden doen als wijkmeester of onderdirecteur.

Eventueel konden degenen die de opleiding hadden voltooid, ook als landbouwonderwijzer buiten de koloniën werkzaam zijn. Het landbouwinstituut bleek echter niet aan de verwachtingen te voldoen. Verreweg de meeste oud-leerlingen vertrokken naar de gewone maatschappij. Slechts één derde vond bovendien een werkkring in de landbouw, zodat het instituut ook in dit opzicht van beperkte waarde was. Niettemin pleitte de directeur der koloniën in 1859 voor behoud van het instituut, omdat volgens hem de meeste geslaagden een goede betrekking hadden gevonden. Mede uit financiële overwegingen besloot de Maatschappij echter tot verkoop van Wateren en omgeving. In 1860 werd het instituut gesloten en verkocht. Een gedeelte ervan werd later verbouwd tot bejaardenwoninkjes *  .