新中國成立後，黨和政府十分重視發展少數民族教育事業，在改革舊的教育體製，接收和改造舊學校的同時，建立新的教育體製，創辦新型學校，使各族勞動人民的子女充分享受平等的受教育權力，所有的學校都向農村牧區的牧民子女開放，小學教育得到很大普及。到1954年，自治州成立時，境內已有小學53所，在學生增至13691人；中學一所，在校學生人數300餘人。自治州成立，特別是民族區域自治製度實施後，國家每年都撥出大量經費用於發展教育事業。40多年來，國家為自治州的教育事業投資超過3億多元，有力地保證了自治州教育事業突飛猛進地發展。
自治州柯爾克孜族牧民居住分散，流動性大，學齡兒童上學很不方便。為了解決廣大牧民子女上學難的問題，自治州黨委政府結合當地的實際情況，參考外地經驗，在牧區試辦了季節性學校、半日製學校、流動學校（馬背小學）以及寄宿製學校。這些靈活措施取得了一定成效，為山區柯爾克孜族牧民子女入學提供了方便。其中季節性學校和半日製學校僅在20世紀60年代初期短暫實行後即停辦。20世紀70年代初，自治州采用內蒙古自治區的經驗，在全州普遍辦起了“馬背小學”，又稱“流動小學”或“巡回小學”。由教師騎馬到草原上的各個牧點草場，進入牧民氈房為學生授課。當時，在全州範圍內，這種小學一度達到百所以上。這種方式雖然解決了牧民子女的上學難問題，但因為教學效果較差而在20世紀80年代初停辦，並改為學生寄宿製學校。寄宿學校從此開始在全州範圍內得到推廣，不僅基本上解決了牧民子女上學的難問題，同時又保證了教學的質量。柯爾克孜族聚居區寄宿製學校的辦學方法是，在鄉鎮或人口集中的地區建校舍，學生住校讀書。學校除了任課老師之外，還配備了專門的炊事員、保育員、衛生員負責學生的飲食起居。國家每月給予學生一定的夥食、醫療費和取暖補貼。寄宿學校的推廣，使得柯爾克孜族聚居區普及了小學教育。2000年，全州共有寄宿製小學37所，在校生9000餘人。
克孜勒蘇柯爾克孜自治州的普通中學教育是新中國成立後才從無到有逐步發展起來的。1953年，阿圖什縣建成第一所中學，這是自治州境內的第一所中學。1955年，改名叫克孜勒蘇柯爾克孜自治州第一中學。此後不久，在阿克陶縣、阿合奇縣、烏恰縣分別於1956年、1957年和1958年相繼建立了柯爾克孜語中學。到1966年，全州境內已經建立有8所中學，在校學生人數達到2413名。“文革”期間中學教育受到很大削弱和破壞，但“文革”結束後很快得到恢複和發展。到2000年底，全州共有中學55所，其中城鎮14所，農牧區鄉鎮41所。其中有51所用少數民族語言授課，專職教師人數達到2246人，在校學生人數達到30661人。
克孜勒蘇柯爾克孜自治州的中等專業教育也是在黨和政府的大力支持下，伴隨自治州的成立與發展同步跟進的。1958年，自治州人民政府決定創辦柯爾克孜族師範學校，解決全州牧區急需的柯爾克孜族教師奇缺問題。1961年正式命名為“克孜勒蘇自治州柯爾克孜族師範學校”。但是，1962年底，因為當時一度錯誤地人為停止使用柯爾克孜語，這座剛剛開始起步的師範學校被撤銷，給柯爾克孜族各項事業發展造成了極大的損失。1981年，隨著柯爾克孜語在新疆從新恢複使用，克孜勒蘇柯爾克孜族師範學校有得以恢複重建。克州其他一些中等專業學校也相繼建立，比如1960年10月，為適應農業生產對農牧業科技人員的需要，克州政府創辦了自治州農業學校。1972年，州醫院創辦衛生學校，1979年正式改為克州衛生學校。自治州還曾創辦過財貿學校、技工學校等。80年代後期開始調整，到2000年底，全州共有州黨校、自治州教師培訓中心、州農業學校、州衛生學校、州師範學校等5所中等專業學校。