Одесский регион обладает сильным научным потенциалом. Научно-исследовательскую базу области представляют 85 научно-исследовательских института, проектных, экспериментальных организаций и высших учебных заведений. Научный потенциал сфокусирован на приоритетных отраслях и межотраслевых комплексах: аграрно-индустриальный, морской, рекреационный, здравоохранение, экология.   
В регионе находится 17 высших учебных заведений 3-его и 4-ого уровня аккредитации (16 из них в Одессе), в которых обучаются 200 студентов. Есть также 35 (24 в Одессе) высших учебных заведения 1-ого и 2-ого уровня аккредитации, в которых обучаются 26.700 студентов.
Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова – член Европейской ассоциации университетов – является признанным результатом в научной сфере на юге Украины. Университет темно сотрудничает с предприятиями и институтами региона. Одесский национальный университет состоит из 11 факультетов и институтов. Образовательный потенциал университета включает такие факультеты, как математический, физико-химический, биологический, геолого-географический, правовой, факультет бизнес-управления, международных отношений, социологии, политологии, истории, филологии, философии, иностранных языков. Одесский национальный университет развивает программы обменов с мировыми университетами. Университет приобретает все больше и больше характеристик большого Европейского центра высшей школы. В настоящее время в университете обучаются 10.545 студентов из Украины и СНГ.
Задача Одесского государственного экономического университета – обеспечить высококачественные образовательные возможности в областях экономики, бизнес-управления, менеджмента, бухгалтерского дела, налогообложения, банковского дела. Университет сотрудничает с деловыми, промышленными, банковскими профессиональными организациями и агентствами для проведения тренингов, которые отвечают потребностям трудовых ресурсов Одесского региона. В университете функционируют такие факультеты, как кредитно-экономический, бухгалтерское дело и экономика, экономика управления производством, международная экономика, финансовый факультет.   
Одесский государственный медицинский институт готовит врачей по 38 специальностям на пяти факультетах: медицинский, стоматологический, педиатрический, терапевтический, подготовительный. Одесский государственный медицинский институт является членом Европейской ассоциации университетов; институт поддерживает тесные академические связи с ведущими научными центрами и компаниями из США, Германии, Австрии, Израиля, Испании, Японии, Голландии, Канады и Турции.
Одесская государственная академия связи предлагает образование в сферах радио-связи, радио- и теле-трансляции, автоматической электронной связи, многоканальной электронной связи. 
Студенты, обучающиеся в Одесской государственной морской академии изучают навигацкое дело, управление электростанциями на суднах, электрическое оборудование и автоматические механизмы на суднах, управление морским радио-электрическим оборудованием, транспортное морское право. 
Одесский государственный политехнический университет предлагает образование по таким специальностям, как производственное управление, информационные системы в управлении, радио-экология,  вычислительное программное обеспечение, технология машиностроения и другие.
Одесская государственная академия холода признана мировым лидером по научной деятельности в современных направлениях развития холодильной техники. Студенты академии изучают холодильные машины и установки, компрессоры, компрессорные установки и вакуумные технологии, системы кондиционирования воздуха и жизнеобеспечения.
Среди факультетов Одесской государственной академии пищевых технологий нужно назвать бухгалтерский учет и аудит, экономика предприятий, технологии хранения и переработки зерна, технологии систем общественного питания, технологии переработки морепродуктов.