1902年，京師大學堂師範館成立，這是我國高等師範教育的開端。師範生是未來的教師和中小學生的表率，因此師範館招生要求較高，只有品學兼優者方能入選。在課程安排上，該館重視教育理論的學習，教育學的每周課時數在全部課程中居第三位，多數課程還授以學科教學法，突出了師範教育的特點。
1902年清政府頒布《欽定學堂章程》，在這個章程中，師範教育系統得以正式確立，但尚未成為獨立的系統，而是附設於各直屬學堂。中等師範附設於中等學堂，高等師範附設於高等學堂。由於清政府對制定學制的人心存戒心，該章程只頒布而未能實施。1903年，張百熙、張之洞等人重新擬定“癸卯學制”，促使清政府於1904年初頒布了《奏定學堂章程》。該章程規定，師範教育分為優級師範學堂和初級師範學堂兩類，師範教育從普通教育中剝離出來，成為壹個獨立的系統。與此同時，清政府要求各地“宜首先辦師範學堂”。1902年以後，各地創辦師範教育的積極性十分高漲，直隸、江蘇、江西，福建等省均紛紛籌設師範學堂。1903年，直隸優級師範學堂、山東全省師範學堂成立。1905年，河南優級師範學堂、兩廣優級師範學堂成立。1907年，福建優級師範學堂成立。1908年，京師優級師範學堂、浙江兩級師範學堂成立。京師大學堂師範館也於1908年改為京師優級師範學堂……這壹時期創辦的師範學堂是我國師範學校獨立設置的開始。除公立師範學校外，1902年張謇創辦了我國第壹所私立師範學校壹壹通州師範學校。
因幾千年“男尊女卑”封建思想的強大影響，《奏定學堂章程》規定女子不能入學。個別開明人士在民間雖然也悄悄辦有極少數的女子師範學校，但因未取得合法地位而難以發展。直到1907年頒布了《奏定女子師範學堂章程》，官辦的女子師範學堂才開始出現。1908年設立了京師女子師範學堂。此後，女子師範教育才逐漸發展起來。
20世紀初幼兒教育的興辦，急需幼兒師資。為此，1903年北京第壹蒙養院和湖北幼稚園分別附設保姆班和保育科。以後在女塾或女子師範內也紛紛附設保姆科、保姆傳習所等。此類保姆養成機構培養了我國最早的壹批幼兒師範師資，成為我國幼兒師範的萌芽。
清末是我國師範教育的誕生期，人們開始認識到師範教育的重要性，大力創辦師範教育。有誌之士認為“師範教育為教育之母，初級師範為小學之源泉。師範學堂不良，地方學務永無發達之望。”這壹時候的師範教育有如下特點：
1，突出師範特色，重視教育理論的學習。初級師範學堂開設教育學，優級師範學堂除教育學之外，還增加了心理學課程。另外，所有師範生都必須掌握各科教學法。
2，重視教育實踐。各級師範學堂都設附設學校，以便於師範院(館)的學生見習、實習與研究。
3，重視道德品質的培養。《奏定初級師範學堂章程》指出，師範教育最為重要的任務在於“變化學生氣質，激發學生精神，砥礪學生誌操”，“養成其良善高明之性情，”使之“敦品養德，奉禮守法，言動威儀足為楷模”。為此，專門開設了壹門修身課，以提高學生的修養水平。
4，規定了師範生的權利與義務。師範生在學習期間的費用由學校供給，少量自費生除外。師範生畢業後“有效力本省及全國教育職事之義務”。1904年1月頒布的《奏定初級師範學堂章程》和《奏定優級師範學堂章程》規定：師範官費生在學費用均由官費支給，但也招自費生。官費本科生畢業後須盡教職義務6年，簡易科生須盡教職義務3年；自費本科畢業生須盡職3年，簡易科生盡職2年。不盡教職義務，或因事撤消教員憑照者，酌令繳還在學時所給官費，以示懲罰。這壹措施對穩定當時的師資隊伍，促進教育發展起到了較大作用。