Предмет гордости района – созданная система образования и воспитания молодежи.

Система дошкольного образования в районе представлена 3 дошкольными центрами развития ребенка и 36 дошкольными учреждениями, в которых оборудовано 8 изостудий, имеется 7 стационарных и 14 переоборудованных спортивных залов, функционируют 11 бассейнов.

Система общего среднего образования района включает 17 общеобразовательных школ; четыре учреждения нового типа: гимназии №5, №7, №8, №9; школу-интернат для детей с нарушениями слуха, Центр творчества детей и молодежи.

В 2010/2011 учебном году вступили в строй 2 учреждения образования: средняя школа №46 и ясли-сад №110 в микрорайоне «Билево», после реконструкции введен в строй ясли-сад № 6.

Деятельность учреждений образования направлена на реализацию комплекса мер по обеспечению доступности и высокого качества образования, удовлетворению образовательных потребностей, развитие интеллектуального и творческого потенциала школьника, создание здоровьесберегающей образовательной среды, совершенствование системы идеологической и воспитательной работы, защиту прав и законных интересов детей, находящихся в социально опасном положении.

Результатом совместной деятельности отдела и учреждений образования являются итоги участия учащихся в олимпиадах. Двенадцать лет подряд Первомайский район занимает первое место в Витебской области по количеству побед учащихся в областных и республиканских предметных олимпиадах.

В 2010/2011 учебном году на международной олимпиаде по русскому языку и литературе «Россия и Беларусь: историческая и духовная общность» в г.Смоленске 2 ученицы УО «Государственная гимназия №7 г.Витебска» завоевали дипломы 1 и 3 категории и на международной олимпиаде по физике ученик получил золотую медаль

Поступление выпускников в ВУЗы в 2011 году составляет 70,4 %.

На территории района находятся государственный университет им. П.М.Машерова, три учреждения образования, обеспечивающих получение среднего специального образования и два – профессиональной подготовки.

Учреждение образования «Витебский государственный университет им П.М.Машерова» – одно из старейших учебных заведений Республики Беларусь. В 2010 году университет отметил свой 100-летний юбилей.　Основан в 1910 году как учительский институт в соответствии с решением Министерства Народного образования России. Витебский государственный университет образован 1 сентября 1995 года на базе педагогического института, который существовал с 1918 года. В 1998 г. университету присвоено имя Петра Мироновича Машерова.

Университет осуществляет подготовку специалистов в области педагогики, гуманитарных и естественных наук, искусства и дизайна, права, коммуникаций и социальной защиты, физической культуры. На математическом факультете　 в 2011 году открыта новая　 специальность Прикладная информатика (по направлениям: Программное обеспечение компьютерных систем. Специализации: Мультимедийные системы и интернет-программирование; надежность и тестирование информационных систем. И Веб-программирование и компьютерный дизайн).

Коллектив университета насчитывает более 11 тысяч человек, являясь самым крупным в Витебской области в сфере образования.　Подготовку специалистов для различных областей народного хозяйства по 40 специальностям осуществляет 42 кафедры, на которых работают 586 преподавателей. Из них 243 имеют ученые звания и степени, в том числе 8 академиков, 22 доктора и 221 кандидат наук, 24 профессора и 177 доцентов, 11 членов Союза художников Республики Беларусь, два члена Союза писателей Республики Беларусь.

В университете функционирует 12 научных школ, 10 научно-исследовательских лабораторий. ВГУ является организатором регионального конкурса по проведению фундаментальных исследований по научным проблемам общественно-гуманитарного и экономического профиля, в котором участвуют 11 вузов Витебской, Могилевской, Смоленской, Псковской областей, имеет 24 договора о сотрудничестве с зарубежными научными и учебными заведениями, в том числе с Россией, Украиной, Молдовой, Латвией, Польшей, КНР, Канадой, ФРГ.

Библиотека с фондом более 600 тысяч источников информации на различных носителях является методическим центром вузовских библиотек Витебской области.

Издаются «Ученые записки УО «ВГУ им. П.М. Машерова», научный журнал «Веснік Віцебскага дзяржаўнага універсітэта», авторами которого являются ученые из многих стран ближнего и дальнего зарубежья, газета «Мы і час».

Учреждение образования «Витебский государственный политехнический колледж» основано в 1964 году и является одним из старейших учебных заведений г. Витебска, которое осуществляет подготовку специалистов для промышленных предприятий по техническим специальностям радиоэлектронного, электротехнического, экономического профиля из числа лиц, имеющих базовое, общее среднее и профессионально-техническое образование. Подготовка специалистов в колледже ведется по дневной и заочной формам. Выпускники колледжа имеют возможность продолжить обучение в ВУЗах Республики Беларусь.

Для осуществления образовательно-воспитательной деятельности колледж располагает следующей материально-технической базой: два учебных корпуса, лыжная база, тренажерный зал, библиотека с читальным залом, спортивный и актовый зал; общежитие, музей истории учебного заведения.

Учреждение образования «Витебский государственный колледж культуры и искусств» открыто 1 июля 1971года.

За годы своего существования в учебном заведении подготовлено более 4150 специалистов для учреждений культуры и искусства. Сегодня в колледже осуществляется подготовка специалистов по следующим специальностям: «Хореографическое искусство», «Актёрское искусство», «Режиссура народных обрядов и праздников», «Инструментальная музыка», «Живопись», «Дизайн», «Декоративно-прикладное искусство», «Хоровая музыка».

Выпускники колледжа культуры и искусств составляют 90% состава ансамбля народного танца, музыки и песни «Талака» ГКУ «Витебская областная филармония», большинство артистов заслуженного любительского коллектива Республики Беларусь ансамбля танца «Лявоніха», 50% актёров Белорусского театра «Лялька». В колледже успешно работают 3 коллектива, имеющих звание народный: Студия современного танца, Театр миниатюр, ансамбль народного танца «На росстанях». Сегодня в колледже занимаются 305 учащихся дневного и 100 учащихся заочного отделений.

Учебный процесс обеспечивают 70 преподавателей и концертмейстеров. Постоянное стремление коллектива педагогов учебного заведения к оптимизации учебно-воспитательного процесса приносит положительные результаты. Знания и умения, полученные в стенах колледжа, являются хорошей базой для будущей профессиональной деятельности в сфере сохранения и развития национальной белорусской культуры.

Учреждение образования «Витебское государственное училище олимпийского резерва» основано в 1979 году и специализируется на подготовке резерва национальных команд по 21 виду спорта. Имеется спортивная база для занятий легкой атлетикой, биатлоном, лыжными гонками, тяжелой атлетикой, борьбой, велоспортом.

Чемпионами мира стали выпускники училища: Сумников Игорь (велоспорт), Паташев Александр (легкая атлетика), Лапшин Игорь (легкая атлетика), Марков Игорь (легкая атлетика), Казак Николай (прыжки на батуте), Какорко Владимир (прыжки на батуте).

Призерами Олимпийских игр стали: Лапшин Игорь (легкая атлетика), Коваленко Александр (легкая атлетика), Айдаров Алексей (биатлон).

В учреждении культуры «Школа искусств №1»,  

одном из крупнейших учебных заведений культуры и искусства Республики Беларусь, на музыкальном, хоровом, хореографическом, художественном и подготовительном отделениях ежегодно занимается около 1000 учащихся. Широко известны за пределами области многие творческие коллективы, дипломанты национальных и международных конкурсов. Среди них заслуженный любительский коллектив Республики Беларусь ансамбль классического танца «Пируэт», образцовый хор, образцовый оркестр народных инструментов и др.

Коллектив школы ведет активную концертно-просветительскую деятельность в районе и городе.

Большую работу по эстетическому, духовно-нравственному воспитанию детей и подростков района, организации досуга населения проводит коллектив «Центра эстетического воспитания «Маладзік» - школа искусств №3».

Ежегодно силами учащихся и педагогов Центра для жителей микрорайона на открытой сценической площадке проводятся массовые праздники. В театре Центра проходят тематические вечера, действует выставочный зал.

Юные музыканты, учащиеся УК «Детская музыкальная школа №5» с увлечением занимаются в творческих коллективах школы: оркестре баянов, хоре, вокальном ансамбле «Радуга», ансамбле цимбалистов «Жарт», ансамбле балалаечников «Серпантин», ансамбле гитаристов и их выступлениях, благодаря мастерству исполнителей и разнообразному репертуару, всегда вызывают восторг зрителей.

В районе действует 40 коллективов физической культуры, в том числе 12 – на промышленных предприятиях и 26 – в учебных заведениях. В 7 детско-юношеских спортивных школах занимается более 3000 детей. Имеется 357 спортивных сооружения. Из них: 57 спортзалов, 59 помещений для занятий физической культурой и спортом, 178 плоскостных спортивных сооружений, 3 бассейна и 13 мини-бассейнов. В зимнее время заливаются 10 хоккейных коробок, 12 ледовых площадок, прокладываются 3 лыжные трассы, проводятся культурно-спортивные праздники микрорайонов.

Витебский Дворец спорта – крупнейшее спортивное сооружение в городе и районе, сдан в эксплуатацию в 1999 году.

Общая площадь 9736 кв.метров, количество посадочных мест – 2000. Во дворце имеется ледовая арена, тренажерный зал, зал аэробики, кафе и магазин спортивных товаров. Витебский Дворец спорта ежедневно посещают 550-600 человек.　

На ледовой арене занимаются учащиеся ДЮСШ по зимним видам спорта. По выходным, праздничным дням для жителей города проводятся массовые катания па коньках.