1902年創辦通州師範時，張謇提出以“國家思想、實業知識、武備精神三者為教育之大綱”。1904年在建扶海家塾時，他提出了“謀體育、德育、智育之本基於蒙養”的思想。1914年在為河海工程測繪養成所製訂的章程中，他明確規定：“一、注重學生道德思想，以養成高尚之人格；二、注重學生身體之健康，以養成勤勉耐勞之習慣；三、教授河海工程上必需之學理技術，注重實地練習，以養成切實應用之知識。”這已經是德智體三育全麵發展的教育方針。1923年他又在致黃炎培《論教育》的信中對德與藝的關係做了精辟論述，認為無論初小高小還是中學大學，都要德藝並重，而小學階段尤要強調德重藝次，因為無德無行將為社會所不容，即無從就業謀生。
課程設置
張謇認為課程設置要能體現教育方針、實現培養目標，以利於學生在校德智體全麵發展，畢業進入社會後滿足就業實際應用的需要。因此，他為各級各類學校擬訂的教學課程，擯棄了舊教育製度的保守性和封閉性，總是緊跟時代和世界的潮流，讓學子們在全人類創造的優秀文化科技成果裏吸取滋養、陶淬學識、養成人格。1903年他為通州師範規定的課目，已經構成了開放型、前瞻性的課程體係。他還認為特種教育的課程設置應顧及特殊的培養目標，如1919年他在交通警察養成所開學演說裏強調：“諸生須極端注意英語一科，因所辦交通警察，強半為外人來通參觀而設。英語在世界上最為普及，若不通英語，設西人有所詢問，警察瞠然不知所對，實為南通自治之羞。”他還特別強調學習國文的重要性：“慨自科舉停廢，士競科學，以文字為無用，致廢書而不觀。甚至焉烏混寫，略不知慚；漢唐錯列，被譏勿悟。”認為國文屬於國學，在學問體係中應占有主要的位置：“主則國學是已。無學何以為國？此則小國猶然，而況於五千餘年泱泱之古國乎？”
教學方法
針對舊教育“空言無用”的缺陷，張謇特別強調理論與實際、課堂與實習、學校教育與社會教育的結合，注重於把知識轉化為能力。他強調指出：“良知之學，重在知行並進。居今之世，舍知行並進，尚安有所謂學務哉？”他為師範、醫校、紡校、農校建立了附屬的實習基地。對師範生，他明確規定畢業前一學期必須到附屬小學校進行教學實習，且須於實習之前預備教案，於實習之後詳加討論，以便總結得失、增強技能。他還規定紡校學生必須利用假期參觀先進的實業，旅遊名勝古跡，借以增廣見聞、鍛煉體魄。因此他的學校畢業生較少高分低能現象，學生普遍具有較強的實際動手能力，受到社會的歡迎。他還主張因材施教：“胥一國之人於一途，勢有所不能；別一途以養性之相近者而成其材，寧有不可？”“教聾不可以管龠，教瞽不可以文章，教童子不可以烏獲，必因其所能明而益以明，因其所能行而導以行。”因此他強調教師要“因材易教，毋拂毋悖，毋萌倦誌”，學生要“各本性所近，習一藝而專之；各本識所明、力所勝，習一事而勤之。信能如是，期以三年、五年、八年、十年，學生其必有成焉者”。
實業與教育迭相為用
張謇是中國近代最早認識實業與教育對於富民強國重要意義及其二者互動關係的思想家。他認為“實業教育二事有至密至親之關係”“實業教育，富強之大本也”“實業為教育之母”“教育為實業之母”“國所與立，以民為天；民之生存，天於衣食；衣食之原，父教育而母實業。”“以實業輔助教育，以教育改良實業。實業之所至，即教育之所至”。這些論說正確地反映了物質文明與精神文明之間的辯證關係，是張謇教育思想體係中最為閃光之點。在這種思想指導下，張謇設立了一些直接為經濟服務的專門學校，收到了教育服務經濟——為經濟提供人才與智力支持，經濟支撐教育——為教育提供資金與物質基礎的良好效果。
教師與師範的地位
張謇是中國近代最早係統地論述師範地位、提倡尊師重教，並且在實際中下大力從事師資培養的教育家。他認為“一藝之末，學必有師，無古今中外之通義也。況圖國家強立之基，肇國民普及之教育乎？”“欲教育普及國民而不求師則無導。故立學校須從小學始，尤須先從師範始。”他響亮地提出：“師必出於師範”“師範乃教育之母”“師範則普及根原，教育本位”。1912年他在回顧興學曆程時精辟地論述了普及教育與興辦師範的關係：“自前清甲午中國師徒敗衄，乙未馬關訂約，國威喪削，有識蒙詬，乃知普及教育之不可以已；普及有本，本在師範，乃知師範之設不可以已。”他給“師範”二字所下的定義是：“範者法也，模也。學為人師而不可不法不模。”他認為教師是為人師表的，不但要有淵博的學識，而且要有“堅苦自立”、“忠實不欺”、“勤苦儉樸”諸美德，還要對學生有愛心與耐心：“苟無慈愛心與忍耐心者，皆不可任，固不純恃學業之優為已足盡教育之責也。”為引導教師終身從事教育，1902年他提出：“必鼓舞習師範者，使有樂從教育之途也。”並設計兩條辦法：一是對從教達到一定年限著有成績者分別授予學位官銜，以名譽鼓舞之。主張給教師評定職稱，通過榮譽感來激發責任感，張謇是有史以來第一人。二是對長期及終身從教者，視一般教師俸薪從優。1908年他建議中央政府製訂擢優、勵恒、彰廉三項鼓勵政策和定給俸、定就聘、定義務界限、定職任資格、定解約規則、定處分規則等6條約束措施，用以引導習師範者長期從事教育事業。關於師範教育的理論是張謇教育思想體係的核心部分。